[发明专利]一种葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法

权利要求书

1.一种葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于该方法以电催化膜为阳极，辅助电极为阴极，分别经导线与稳压电源相连接，构成电催化膜反应器；以葡萄糖水溶液为反应物，无机物为电解质，在电场作用下，利用电催化膜催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸及葡萄糖二酸；同时，通过蠕动泵的抽吸收集膜透过液，通过膜的渗透作用将得到的目标产物实时从反应液中分离，膜透过液经分离纯化得到葡萄糖酸及葡萄糖二酸产品。

2.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，通过调控电流密度和膜通量来调控葡萄糖酸及葡萄糖二酸的产率。

3.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，所述电催化膜为由电催化剂和可导电性基体膜构成的膜材料。

4.根据权利要求3所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，可导电性基体膜为微孔钛膜、钽膜中的一种，其孔径为0.1-10μm。

5.根据权利要求3所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，电催化剂为过渡金属、半导体化合物、稀土元素或掺杂型氧化物中的至少一种，其中过渡金属为Au、Ti、Ni、Ru、Rn或Mn；半导体化合物为ZnO、TiO₂、NiO、WO₃、SnO₂、Sb₂O₃、MnO₂、MoO₃、CuO、Fe₃O₄、MoS₂、CoS₂、SiO₂、ZrO₂、V₂O₅、Fe₂O₃或PbO₂；稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Yb、Lu或Y；掺杂型氧化物为掺杂了La、S、N、W、La³⁺、Gd³⁺、Fe³⁺的掺杂型氧化物。

6.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，所述电场的电流密度为1.0–6.0mA/cm²；所述电催化膜的渗透通量为0.5–10L/(m²·h)。

7.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，所述电场的工作电压为2.0–6.0V。

8.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，反应物葡萄糖浓度为5-150mmol/L。

9.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，所述电解质为硫酸、硫酸钠、氯化钠、氯化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种，所述电解质的浓度为0.1-1mol/L。

10.根据权利要求1所述的葡萄糖酸及葡萄糖二酸的制备方法，其特征在于，所述产物葡萄糖酸产率为10%-60%，葡萄糖二酸的产率为10-85%。