1.一种基于凹土基催化剂催化纤维木质素的阿魏酸酯制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、采用凹凸棒土制备负载型凹土基催化剂SO42-/ZrO2-ATP:将去离子水、凹凸棒土及ZrOCl2·8H2O混合,进行搅拌处理,以氨水调节pH值至9~10,室温下老化,过滤,纯水洗涤至无氯离子,干燥,然后进行研磨,在H2SO4溶液中浸渍,过滤,干燥,再进行焙烧处理,研磨后过100目筛,制得凹土基固体催化剂SO42-/ZrO2-ATP;
步骤2、以木质纤维为原料制备分离木质素:木质纤维原料经碱法或酶法处理得到碱木质素或酶解木质素;
步骤3、凹土基催化剂SO42-/ZrO2-ATP催化木质素在低分子醇中解聚并定向转化为阿魏酸酯:在反应釜中加入木质素、SO42-/ZrO2-ATP催化剂及低分子醇,密封后通入氮气,排出釜内空气,再升温,反应1~3小时;反应结束后迅速水冷,过滤,制得阿魏酸酯的醇溶液。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中去离子水、凹凸棒土及ZrOCl2·8H2O的配比(ml/g/g)为200:50:(5~50);搅拌温度为40~50℃,搅拌时间为1.5-
2.5小时;老化时间为20-28小时;干燥温度为95℃-115℃,干燥时间为9-15小时;浸渍时间为3-5小时,H2SO4溶液的浓度为2mol/L;焙烧温度为450-550℃,焙烧时间为3小时。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述木质纤维原料为农作物秸秆、玉米芯、蔗渣或竹屑中的一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述阿魏酸酯为阿魏酸甲酯或阿魏酸乙酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低分子醇为甲醇或乙醇。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2中木质纤维原料经碱法处理得到碱木质素具体为:将木质纤维原料粉碎,按照料液比(g/ml)为10:50~100将粉碎后的木质纤维原料加入到碱溶液中,碱溶液的浓度为1%~5%,105~110℃反应2小时;反应结束后过滤,滤液采用10%的硫酸调节pH至3.0~3.5,此时会有大量沉淀产生,过滤,热水洗涤,干燥后制得碱木质素;或是来自造纸工业中的碱木质素。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所用碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2中木质纤维原料经酶法处理得到酶解木质素具体为:将木质纤维素原料粉碎,按照料液比(g/ml)为10:50~100将粉碎后的木质纤维素原料加入1~5%H2SO4中,H2SO4的浓度为1%~5%,100~150℃水解1~5小时,固液分离后再进行酶水解,底物浓度10~20%,纤维素酶用量为20~30FPIU/克底物,木聚糖酶用量为10~20FPIU/克底物,调节pH至4.8,50℃酶解48~72小时,过滤、干燥,得酶解木质素;或是来自木质纤维原料酶法水解工业中得到的木质素。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3中木质素、SO42-/ZrO2-ATP催化剂和低分子醇的配比(g/g/ml)为1:(0.5~2):15。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3中密封后通入氮气3-8分钟;升温至200~250℃。