一种过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法技术

本发明专利技术公开了一种过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法。该方法，包括如下步骤：(1)将预处理后的干基生物质、过渡金属氧化物和碱金属的氢氧化物水溶液放入密闭的反应容器中，向反应容器中冲入氧气，搅拌反应混合物进行反应，冷却后得到悬浊液；(2)将悬浊液经离心得到上清液和固体残渣，上清液用酸液酸化至pH＝2～3，加有机溶剂萃取单酚化合物，得到有机溶液，向有机溶液中加入弱碱盐再除去水分，最后将有机溶液进行减压蒸馏后得到单酚化合物；回收固体残渣中的催化剂循环使用。本发明专利技术以木质纤维素为原料，氧气为氧化剂，过渡金属氧化物作为催化剂，在温和条件中制备单酚化学品并联产纤维素，以实现木质纤维素的高效利用。

A method of CO production of cellulose from biomass by transition metal oxide catalytic oxidation

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法
：本专利技术属于生物质化工品
，具体涉及一种过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法。
技术介绍
：当前，利用木质纤维素类生物质替代化石资源制备化学品和材料方面的研究受到全世界的广泛关注。作为木质纤维素类生物质三大组分之一的木质素富含芳环结构，是制备具有高商业价值的单酚类化学品的理想来源，但由于其结构复杂难以被高效利用。目前木质素转化技术主是热解、加氢和氧化，其中氧化具有反应条件温和，单酚选择性高等优点。木质素氧化主要的产物为芳香醛，分别为香草醛、丁香醛、对羟基苯甲醛，这些芳香醛在食品、化妆品、医药、农药、化工等领域具有重要的应用。因此，木质素氧化技术被广泛研究。Praveen等人(TransactionsoftheASABE,2016,59,727-735)采用草酸铌作为催化剂催化碱木质素获得8.9％的芳香醛，其中香草醛收率为6.6％，丁香醛为2.3％。Li等人(AdvancedMaterialsResearch,2013,805-806,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将预处理后的干基生物质、过渡金属氧化物和碱金属的氢氧化物水溶液放入密闭的反应容器中，向反应容器中冲入氧气置换空气后，使高压反应釜内的氧气压力为0.1～3MPa；搅拌反应混合物，在80～200℃下反应1～180min；冷却后得到悬浊液；/n(2)将步骤(1)得到的悬浊液经过离心得到上清液和固体残渣，上清液用酸液酸化至pH＝2～3，加入有机溶剂萃取单酚化合物，得到有机溶液，将有机溶液中残留的酸和水分依次除去，最后将有机溶液进行减压蒸馏后得到单酚化合物；/n(3)将步骤(2)得到的固体残渣置于筛子...

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将预处理后的干基生物质、过渡金属氧化物和碱金属的氢氧化物水溶液放入密闭的反应容器中，向反应容器中冲入氧气置换空气后，使高压反应釜内的氧气压力为0.1～3MPa；搅拌反应混合物，在80～200℃下反应1～180min；冷却后得到悬浊液；
(2)将步骤(1)得到的悬浊液经过离心得到上清液和固体残渣，上清液用酸液酸化至pH＝2～3，加入有机溶剂萃取单酚化合物，得到有机溶液，将有机溶液中残留的酸和水分依次除去，最后将有机溶液进行减压蒸馏后得到单酚化合物；
(3)将步骤(2)得到的固体残渣置于筛子中，用水将催化剂冲洗出来，保留在筛子上的为生物质残渣；将含有催化剂的水溶液过滤或离心得到催化剂，回收的催化剂再循环使用；将生物质残渣用酸液洗涤直至溶液澄清以除去残留催化剂，继续用水洗涤直至废液pH值为7，将所得生物质残渣烘干。


2.根据权利要求1所述的过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法，其特征在于，所述的干基生物质为木质纤维素基生物质，所述的木质纤维素基生物质选自硬木、软木、草本和农林业废弃物的一种。


3.根据权利要求1所述的过渡金属氧化物催化氧化生物质制备单酚化合物联产纤维素的方法，其特征在于，所述的预处理的干基生物质的预处理具体步骤为：将生物质以无水乙醇作为溶剂，回流8h后于50～60℃烘干，得到干基生物质。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨光，朱妤婷，马隆龙，刘竞，吕微，张琦，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44