[发明专利]一种催化木质素氧化解聚的方法

权利要求书

1.一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：包括在氧气气氛中，将多相非贵金属固体催化剂与木质素底物反应，催化氧化解聚木质素得到含氧芳香化合物单体；

其中，所述非贵金属固体催化剂为负载型催化剂，包括氮掺杂碳载体和非贵过渡金属氧化物；

所述木质素包括β-O-4模型化合物2-苯氧基-1-苯乙醇；

所述芳香化合物单体为苯酚、苯甲酸和苯甲酸甲酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述反应在高压反应釜中进行，所述反应条件为：反应温度60～220℃，最佳温度为100～180℃；反应时间为2～36h，最佳反应时间为4～24h；反应压力为0.1～10MPa，最佳反应压力为0.5～5.0MPa。

3.根据权利要求1所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述氮掺杂碳载体中氮含量为0.5～5wt％。

4.根据权利要求1所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述催化剂与木质素底物摩尔比为1：3～1：30。

5.根据权利要求1所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述反应于液相中进行，所述溶剂为甲醇、水、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述非贵过渡金属氧化物为氧化钴、氧化钒、氧化铜、氧化铁、氧化锰中的一种或两种，所述非贵过渡金属氧化物的质量含量为0.5～10％。

7.根据权利要求1所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述负载型催化剂的制备方法具体包括以下步骤：

S1：将含氮单体、共聚单体和交联剂在1，2-二氯乙烷溶剂中，在无水氯化铁的作用下聚合合成含氮有机聚合物前驱体，聚合温度为25～140℃，聚合时间为12～48h，混合组分的摩尔比例为1(含氮单体+共聚单体)：2～4交联剂：4～8氯化铁：5～50 1,2-二氯乙烷；

S2：甲醇洗涤和索氏提取制备的固体聚合物，洗去未聚合完全的单体和氯化铁，索氏提取温度60～100℃，提取时间8～24h，固体60～120℃烘干；

S3：将0.1g金属盐置于50mL乙醇溶液中，搅拌30min，加入金属盐质量5～20倍的有机聚合物，继续常温搅拌24h，旋蒸除去溶剂，80～120℃烘干得有机聚合物-金属盐复合物；

S4：将复合物置于管式炉中，N2惰性焙烧，升温速率5～25℃/min，焙烧温度500～1000℃，焙烧时间2～6h，得到氮掺杂碳负载过渡金属氧化物催化剂。

8.根据权利要求7所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述交联剂为二甲氧基甲烷、1，4-二甲氧基苯和1,4-对二氯苄中的任意一种。

9.根据权利要求7所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述含氮单体为1，10-菲啰啉、2，2-联吡啶、8-羟基喹啉、吡啶、嘧啶和1，3，5-三嗪中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的一种催化木质素氧化解聚的方法，其特征在于：所述共聚单体为苯或甲苯中的任意一种。