【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绿色催化生物质转化领域，涉及一种酸碱双功能pps纤维催化生物质转化方法。
技术介绍
1、5-羟甲基糠醛(hmf)是一重要的化学平台化合物，可进一步转化衍生出许多的高附加值化学品；以纤维素为原料生产hmf是最具发展潜在的途径，其中葡萄糖异构化制果糖反应是影响纤维素转化制包括hmf在内的各种化合物的效率的极为重要的一步。
2、葡萄糖异构化为果糖反应的高效催化剂是lewis碱，而果糖脱水制hmf反应的高效催化剂为bronsted酸。工业上果糖主要是由葡萄糖异构化生产，然而果糖的分离纯化成本很高，因此，人们希望以葡萄糖为原料制取hmf时，异构化和果糖脱水反应在同一反应器内完成。然而，采用单一活性中心的催化剂时很难获得高的hmf选择性。因此，构建同时具有酸/碱双活性中心催化剂是解决葡萄糖直接转化制hmf的关键。
3、聚苯硫醚(pps)纤维作为化学合成纤维，具有高热稳定性、高强度、良好的耐热性、耐化学腐蚀等性能。本专利技术以pps纤维为载体，通过两步法反应制备了一系列pps基酸碱双功能催化剂，并将其应用于催化葡萄糖转化制备hmf。这种催化剂的制备方法非常简便，其催化效率极高，可以满足多种复杂的反应条件，并且具有极佳的柔软度和稳定性，因此具有巨大的工业应用前景。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种pps纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法及催化葡萄糖转化为hmf的应用；具体为一种制备过程简单、催化活性高、循环性能好的酸碱双功能pp
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种pps纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将pps纤维先后放入不同溶剂中分别加热回流，冲洗干燥后得到预处理pps纤维；
5、(2)pps纤维氯甲基化：将预处理pps纤维、多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷和1,2-二氯乙烷加入水热釜中后，放入烘箱中反应，反应完成后取出纤维并用乙醇清洗干净，烘干后得到氯甲基化pps纤维pps-cl；
6、(3)制备pps固载酸碱双功能催化剂：在水热釜中加入氯甲基化pps纤维pps-cl、酸碱双功能小分子、碱和蒸馏水，并在烘箱中反应后，取出纤维并用乙醇清洗干净，烘干后得到pps固载酸碱双功能催化剂；
7、进一步，步骤(1)中，溶剂为乙醇、环己烷、蒸馏水或丙酮；pps纤维与溶剂的质量体积比为1:15-1:30g/ml，回流时间为4-10h。
8、进一步，步骤(2)中，反应溶液由多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷和1,2-二氯乙烷组成，pps纤维与反应溶液的质量体积比为1:20-1:80g/ml，反应溶液中多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷的物质的量浓度分别为0.5-1.5mol/l、0.25-0.75mol/l、0.5-1.5mol/l。
9、进一步，步骤(2)中的反应温度为50-100℃，反应时间为24-72h。
10、进一步，步骤(3)中，酸碱双功能小分子为甘氨酸、牛磺酸和对氨基苯磺酸中的一种。
11、进一步，步骤(3)中，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种。
12、进一步，步骤(3)中，反应溶液由酸碱双功能小分子、碱和蒸馏水组成，氯甲基化pps纤维pps-cl与反应溶液的质量体积比为1:15-1:50g/ml；反应溶液中，酸碱双功能分子的摩尔浓度为0.1-0.5mol/l，酸碱双功能分子与碱的摩尔比为1:1。
13、进一步，步骤(3)中，反应温度为60-150℃，反应时间为6-24h。
14、进一步，本专利技术制得的酸碱双功能pps纤维催化剂应用与催化葡萄糖转化制备hmf。
15、与现有技术相比，本专利技术技术方案有益效果在于：
16、本专利技术制备了一种酸碱双功能pps纤维并用于催化葡萄糖转化制备hmf，该催化剂制备过程简单、催化效果优异、易分离、循环性能好。有效解决了现有小分子催化剂不可循环利用、污染环境、成本高等问题。
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1.一种PPS纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的PPS纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，溶剂为乙醇、环己烷、蒸馏水或丙酮；PPS纤维与溶剂的质量体积比为1:15-1:30g/mL，回流时间为4-10h。
3.根据权利要求1所述的PPS纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应溶液由多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷和1,2-二氯乙烷组成，PPS纤维与反应溶液的质量体积比为1:20-1:80g/mL，反应溶液中多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷的物质的量浓度分别为0.5-1.5mol/L、0.25-0.75mol/L、0.5-1.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的PPS纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的反应温度为50-100℃，反应时间为24-72h。
5.根据权利要求1所述的PPS纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，酸碱双功能小分子为甘氨酸、牛磺酸和对氨基苯磺酸中的一种。<...
【技术特征摘要】
1.一种pps纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的pps纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，溶剂为乙醇、环己烷、蒸馏水或丙酮；pps纤维与溶剂的质量体积比为1:15-1:30g/ml，回流时间为4-10h。
3.根据权利要求1所述的pps纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应溶液由多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷和1,2-二氯乙烷组成，pps纤维与反应溶液的质量体积比为1:20-1:80g/ml，反应溶液中多聚甲醛、四氯化锡、三甲基氯硅烷的物质的量浓度分别为0.5-1.5mol/l、0.25-0.75mol/l、0.5-1.5mol/l。
4.根据权利要求1所述的pps纤维固载酸碱双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的反应温度为50-100℃，反应时间为24-72h。
5.根据权利要求1所述的pps纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏宇，贾少培，艾文英，冯俊波，崔海涛，陈永强，刘源，邹佳韦，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：
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