[发明专利]一种金属氧化物@黏土基固体酸材料及其催化生物质水解的应用

权利要求书

1.一种金属氧化物@黏土基固体酸材料，其通过如下步骤制备：

(1)取蒙皂族粘土与酸溶液混合，在60-90℃下搅拌反应1-4小时，得到的产物用水洗涤，得到的沉淀在60-120℃下烘干，研磨得到酸改性蒙皂族粘土；

(2)取酸改性蒙皂族粘土和水混合，在剧烈搅拌下逐滴加入金属盐溶液，所述的金属盐为钌盐或钼盐，所述金属盐溶液的加入量需使得金属离子的负载量为0.5wt％-2.0wt％，加毕继续搅拌8-24小时，所得产物用无水乙醇离心洗涤，再于60-120℃下充分干燥，得到负载金属离子的酸改性蒙皂族粘土；所述金属离子的负载量是指金属离子占蒙皂族粘土的重量百分比；

(3)将负载金属离子的酸改性蒙皂族粘土均匀分散在无水乙醇中，在搅拌下逐滴加入过氧化氢水溶液，并持续搅拌1-4小时，随后用无水乙醇离心洗涤，并在60-120℃下充分干燥，得到金属氧化物@黏土基固体酸材料。

2.如权利要求1所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料，其特征在于：金属离子的负载量为0.5-1.5wt％。

3.如权利要求1所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料，其特征在于：金属离子的负载量为1.0wt％。

4.如权利要求1～3之一所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料，其特征在于：所述的蒙皂族粘土为蒙脱土、膨润土、高岭土、凹凸棒石、皂石中的一种。

5.如权利要求1～3之一所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料，其特征在于：所述的酸溶液为磷酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液，所述酸溶液的浓度为5wt％-15wt％。

6.如权利要求5所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料，其特征在于：所述酸溶液的体积用量为蒙皂族粘土质量的5-15mL/g。

7.如权利要求1～3之一所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料，其特征在于：步骤(3)中，过氧化氢水溶液的质量浓度为30％，过氧化氢水溶液的加入量以酸改性蒙皂族粘土的质量计为2.5-5mL/g。

8.如权利要求1所述的金属氧化物@黏土基固体酸材料作为催化剂在生物质水解反应中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述生物质为纤维素、木质素、粉碎的稻草秸秆、竹粉或木粉。

10.如权利要求8或9所述的应用，其特征在于：所述应用具体为：称取一定量的生物质置于具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，再称取一定质量的金属氧化物@黏土基固体酸材料倒入反应釜中，其中生物质与金属氧化物@黏土基固体酸材料的质量比为0.5:0.015～0.5:0.25，加入一定量的去离子水并搅拌均匀，使去离子水与生物质的投料比为0.5g：4～8ml，将反应釜密封好后放入烘箱中，待烘箱温度达到180℃～220℃后开始计时反应1.5h～2.5h，反应结束后，使反应釜自然冷却到室温，分离得到液体产物和固体残渣。