【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质催化领域，具体涉及一种硅基磁性固体酸及其制备方法和应用。
技术介绍
1、发酵糖是由葡萄糖、木糖和部分多糖(如麦芽糖)组成的一类化合物，是重要、需求量大且具有广泛应用前景的平台化合物。目前常采用传统酶催化技术利用生物质制备发酵糖。即先采用物理(如蒸汽爆破和机械粉碎等)或者化学(如高温液态水、无机酸和无机碱等)或者物理-化学相结合的预处理方法降低生物质的顽抗性，再对固体残渣进行酶水解，获得发酵糖。
2、在酶水解前，如果不进行预处理则水解效率低。如果采用酸碱预处理，又存在腐蚀性强、回收困难且需要进行废水处理等弊端。而且传统酶催化法从生物质获得发酵糖的产率远低于理论值。生物质中半纤维素和纤维素都可以用于制备发酵糖，但当前大部分研究都将半纤维素当作“废品”，通过预处理去除生物质中的半纤维素和木质素，抑制半纤维素和木质素对纤维素酶发生“抢酶”现象，提高酶对纤维素的可及性，以便实现纤维素酶高效酶解。这些处理中，半纤维素被严重浪费,导致发酵糖产率低。
3、由半纤维素通过断裂糖苷键并解聚转化以制备木糖需要合适的酸性环境。研究者通常采用均相催化剂提供酸性环境并进行催化，例如无机酸如hcl、h2so4和h3po4等，有机酸如乙醇酸，以及金属盐如fecl3、alcl3和al2(so4)3等。但均相催化剂难于与溶液分离，不利于发酵糖液的进一步研究和利用。
4、因此，亟待发展一种绿色、经济、高效的方法，突破高效利用半纤维素制备木糖的技术瓶颈。
技术实现思路
<...【技术保护点】
1.一种硅基磁性固体酸催化剂，其特征在于：所述催化剂为磺化的Fe3O4硅基材料Fe3O4@Si-SO3Hx，x为浓硫酸体积与Fe3O4@Si质量的比例，单位为mL/g。
2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于：x＝2～15。
3.权利要求1或2所述催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中，Fe3O4质量和正硅酸四乙酯体积的比例关系为0.2～0.8g/mL。
5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：步骤(2)中，磺化条件为：120～140℃下磺化8～12h。
6.权利要求1或2所述催化剂或利用权利要求3～5任意一项所述制备方法制备的催化剂在催化生物质制备木糖上的应用。
7.根据权利要求6所述应用，其特征在于：所述生物质中含有木聚糖结构单元和/或半纤维素。
8.根据权利要求6所述应用，其特征在于：在催化木聚糖或含有木聚糖结构单元的生物质制备木糖上的应用，包括如下步骤：
9.根据权利要求6所述应用，其特征在于：在催化半纤维素
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于：所述含有半纤维素的生物质为玉米芯。
...【技术特征摘要】
1.一种硅基磁性固体酸催化剂，其特征在于：所述催化剂为磺化的fe3o4硅基材料fe3o4@si-so3hx，x为浓硫酸体积与fe3o4@si质量的比例，单位为ml/g。
2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于：x＝2～15。
3.权利要求1或2所述催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中，fe3o4质量和正硅酸四乙酯体积的比例关系为0.2～0.8g/ml。
5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：步骤(2)中，磺化条件为：120～140℃下磺化8～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗倚坪，江斌，李东，邓放，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：
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