[发明专利]一种硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸的制备方法

摘要

本发明提供一种用木质纤维类生物质制备硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸（SiO₂‑BC‑SO₃H）的制备方法，以及用其催化蔗糖水解制备葡萄糖的方法。SiO₂‑BC‑SO₃H制备包括生物质热碳化或浓硫酸脱水碳化、沸水溶胀、酸性硅溶胶插层、氮气中加热（350℃）脱水、浓硫酸磺化等步骤。本发明证实经上述步骤制备的SiO₂‑BC‑SO₃H的硅胶含量在15wt%左右，磺酸基密度在0.9 mmol/g以上，且具有层间介孔结构。将其用于催化蔗糖水解反应，与非孔型的生物质碳固体磺酸相比，表现出更优的催化活性和重复使用性。

主权项

1.一种硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸的方法，所述硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸SiO₂‑BC‑SO₃H，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）采用管式炉中热炭化或浓硫酸脱水碳化将天然木质纤维类生物质转化为碳化材料BC；（2）将步骤（1）所得BC材料用沸水浸泡、冷到室温，然后加入酸性硅溶胶溶液，加热到一定温度下搅拌处理一定时间，然后过滤、洗涤，干燥，最后在管式炉中350℃、氮气氛下加热处理3 h，获得二氧化硅柱撑生物质碳化材料SiO₂‑BC；（3）将步骤（2）所得SiO₂‑BC材料采用浓硫酸磺化，洗涤，干燥后得到产物硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸SiO₂‑BC‑SO₃H。