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专利号: 2017107953384
申请人: 淮阴师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种树脂固体酸催化剂,其特征在于,在主链上含有-Cl,并且在树脂上还接枝有-SO3H。

2.根据权利要求1所述的树脂固体酸催化剂,其特征在于,所述的树脂固体酸催化剂是含氯树脂上的部分氯被氨基苯磺酸基取代;含氯树脂选自聚氯甲基苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂或氯醚树脂;优选是聚氯甲基苯乙烯树脂。

3.根据权利要求1所述的树脂固体酸催化剂,其特征在于,上述的树脂固体酸催化剂的孔道中嵌入有磁性Fe3O4纳米粒子。

4.权利要求1~3任一项所述的树脂固体酸催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

第1步,含氯树脂在有机溶剂中溶胀;

第2步,在溶胀后的溶液中加入对氨基苯磺酸进行取代磺化反应,反应后洗涤树脂;

第3步,将第2步得到的树脂加入至含有纳米Fe3O4 的有机溶剂中,使树脂的孔道中嵌入纳米Fe3O4 ;

第4步,再对树脂进行洗涤、烘干。

5.根据权利要求5所述的树脂固体酸催化剂的制备方法,其特征在于,所述的含氯树脂选自聚氯甲基苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂或氯醚树脂;优选是聚氯甲基苯乙烯树脂;第1步中含氯树脂与有机溶剂的质量体积比是(10~30g):(200~400mL);溶胀过程的参数是:温度60~120℃,时间12~36h;有机溶剂为二甲基甲酰胺、四氢呋喃、四氯化碳、氯仿或甲苯中的一种或者几种的混合,优选为二甲基甲酰胺;第2步中含氯树脂与对氨基苯磺酸的质量比是4:3~4:1;磺化反应的温度100~140℃,磺化反应时间36~72h;含氯树脂与纳米Fe3O4 的质量比是10:1~20:1;所述的第3步,反应过程的温度60~120℃,优选在反应中加入超声辅助,超声作用时间优选1~4h;洗涤树脂是依次用有机溶剂和乙醇洗涤。

6.权利要求1~4任一项所述的树脂固体酸催化剂在纤维素水解制备还原糖中的应用。

7.一种纤维素水解制备还原糖的方法,其特征在于,包括如下步骤:在离子液体中加入纤维素、上述的树脂固体酸催化剂、水,进行水解反应,即得。

8.根据权利要求7所述的纤维素水解制备还原糖的方法,其特征在于,离子液体是咪唑类离子液体;所述的咪唑类离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐中的一种或几种的混合;水解反应过程中,还加入微波和超声的作用;微波频率为2000~3000MHz,优选2450MZH;微波功率设定为100~700W ,优选300W;超声频率为5~40KHz,优选25KHZ;超声功率设定为100~

900W ,优选600W;水解反应温度80~150℃,优选 120℃;水解反应时间0.5~4h,优选1h;纤维素的加入量是离子液体用量的2~10wt%,水用量为离子液体用量的0.5~2wt%;树脂固体酸催化剂用量为纤维素用量的20~60wt%。

9.氯作为树脂固体酸催化剂的活性基团在提高树脂固体酸催化的纤维素水解效率中的应用。

10.纳米Fe3O4 作为树脂固体酸催化剂的载体在提高树脂固体酸催化的纤维素水解效率中的应用;所述的水解过程是在超声和微波辅助作用下。