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专利号: 2018104438140
申请人: 湖南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)造纸黒液中木质素的提取;

(2)将步骤(1)中提取的木质素与催化剂以及水溶液按适量的比例添加至反应装置中进行降解反应,所述催化剂为咪唑磷钨盐,所述咪唑磷钨盐为Keggin型1-烯丙基咪唑磷钨盐、Well-Dawson型1-烯丙基咪唑磷钨盐、Keggin型1-甲基咪唑磷钨盐或Well-Dawson型1-甲基咪唑磷钨盐的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述Keggin型1-烯丙基咪唑磷钨盐的制备工艺为:将Na2WO4·2H2O溶于水中,加热至沸腾,然后加入Na2HPO4·12H2O,继续反应预定时间后缓慢滴加预定量的浓盐酸,待冷至室温后过滤,将过滤后得到的固体溶解到水中,添加乙醚,进行分液操作,取最下层液体,旋干乙醚,得Keggin型H3PW12O40;将制得的H3PW12O40溶解于蒸馏水中,边搅拌边缓慢滴加预定量的1-烯丙基咪唑,预定温度下反应预定时间,反应完成后过滤,产物用蒸馏水洗涤,真空干燥,得到Keggin型1-烯丙基咪唑磷钨盐。

3.根据权利要求2所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述Keggin型1-烯丙基咪唑磷钨盐的制备工艺为:9gNa2WO4·2H2O溶于8mL水,加热至沸腾,加入

2.8gNa2HPO4·12H2O,继续反应30min,缓慢滴加7.5mL浓盐酸,冷至室温,过滤,将固体溶解到4.5mL水中,倒入分液漏斗中,加10mL乙醚,振荡,静置,取最下层液体,旋干乙醚,得Keggin型H3PW12O40;称取5mmol Keggin型H3PW12O40于25mL圆底烧瓶中,加入10mL蒸馏水使之溶解,边搅拌边缓慢滴加5mmol1-烯丙基咪唑,25℃反应48h,过滤,产物用蒸馏水洗涤,60℃真空干燥过夜,得到Keggin型1-烯丙基咪唑磷钨盐。

4.根据权利要求1所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述Well-Dawson型1-烯丙基咪唑磷钨盐的制备工艺为:将Na2WO4·2H2O溶于水中,加热至沸腾,然后缓慢加入预定量的浓磷酸,反应预定时间,冷至室温后加入预定量的KCl,反应预定时间,过滤,得到的固体真空干燥;将干燥的固体溶解到水中,添加乙醚,进行分液操作,取最下层液体,旋干乙醚,得Well-Dawson型H6P2W18O62;将制得的H6P2W18O62溶解于蒸馏水中,边搅拌边缓慢滴加预定量的1-烯丙基咪唑,预定温度下反应预定时间,反应完成后过滤,产物用蒸馏水洗涤,真空干燥,得到Well-Dawson型1-烯丙基咪唑磷钨盐。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述步骤(2)中具体反应条件为:常压、反应温度为90-130℃,反应时间为5~7h。

6.根据权利要求5所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述步骤(1)中的具体工艺为:取造纸黑液,在造纸黑液边加浓盐酸边搅拌并调节pH到1~3,60℃~80℃下搅拌预定时间,离心取下层浆液,浆液加碱调pH到12~13,搅拌预定时间,过滤,滤液加盐酸调pH到1~3,搅拌预定时间,过滤,固体用水洗至中性,烘干得木质素。

7.根据权利要求5所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述步骤(2)中降解反应完成后,将产物冷却至室温,离心出催化剂,上清液调pH到2,然后进行离心操作析出沉淀,所得液体采用乙酸乙酯萃取,再旋干乙酸乙酯有机相,采用甲醇定容,通过0.22μm有机滤膜,收集含有芳香化合物的滤液。

8.根据权利要求7所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述含有芳香化合物的滤液通过1:4乙酸乙酯/石油醚柱层析并得到分离的各芳香化合物纯品。

9.根据权利要求8所述的造纸黑液中木质素的降解方法,其特征在于,所述芳香化合物至少包括对羟基苯甲醛、香草醛、丁香醛和乙酰香草酮。