[发明专利]一种以木素为原料的纳米球形碳基固体酸及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201910797556.0 | 申请日： | 2019-08-27 |
| 公开（公告）号： | CN110479309A | 公开（公告）日： | 2019-11-22 |
| 发明（设计）人： | 韩颖;马子豪;王兴;孙广卫;李尧;郭延柱;王海松 | 申请（专利权）人： | 大连工业大学 |
| 主分类号： | B01J27/02 | 分类号： | B01J27/02;B01J35/08;B01J37/08;C07C67/08;C07C69/24;C07H1/00;C07H3/02 |
| 代理公司： | 21212 大连东方专利代理有限责任公司 | 代理人： | 房艳萍;李馨<国际申请>=<国际公布>= |
| 地址： | 116034 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明属于纳米材料催化领域，具体公开了一种以木素为原料制备纳米球形碳基固体酸的方法。所述制备方法包括以下步骤；将改性或未改性的木素溶于有机溶剂中，加入水，使木素自组装得到木素纳米胶体球；将木素纳米胶体球干燥后分散于一定体积的水中再装入聚四氟乙烯罐中进行水热碳化，对碳化后产物进行抽滤、洗涤和干燥；将干燥后的木素纳米碳球与一定体积的浓硫酸装入聚四氟乙烯罐中进行磺化，对磺化后的产物进行抽滤、洗涤、干燥，得到木素纳米球形碳基固体酸。此碳基固体酸可代替硫酸应用于酸催化反应中，具有绿色、可再生、对设备腐蚀小等优点。 | ||
| 搜索关键词： | 木素 碳基固体酸 聚四氟乙烯 纳米胶体球 纳米球形 抽滤 磺化 装入 洗涤 酸催化反应 催化领域 纳米材料 纳米碳球 水热碳化 有机溶剂 原料制备 对设备 浓硫酸 未改性 自组装 改性 水中 碳化 硫酸 制备 腐蚀 再生 应用 | ||
【主权项】：
1.一种以木素为原料的纳米球形碳基固体酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将木素或改性的木素溶于有机溶剂中形成木素溶液，再向木素溶液中滴加水形成木素纳米胶束溶液；/n步骤(1)所述的木素或改性的木素在有机溶剂中的浓度控制在0.1-20g/L；/n步骤(1)所述的滴加的去离子水与有机溶剂的体积比控制在1-10：1；/n(2)将步骤(1)得到的木素纳米胶束溶液冷冻干燥或真空干燥得到木素纳米球，再将木素纳米球分散在水中，在110-300℃下碳化2-24h，对碳化后的产物抽滤、洗涤、干燥得到木素纳米碳球；/n步骤(2)所述的木素纳米球在水中的浓度控制在10-100g/L；/n(3)将步骤(2)得到的木素纳米碳球与浓硫酸混合，在100-300℃下进行磺化，将磺化后的液体进行抽滤，用煮沸的去离子水洗涤产物，直至滤液呈中性为止；/n步骤(3)所述的木素纳米碳球在浓硫酸中的浓度控制在10-100g/L。/n
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于大连工业大学，未经大连工业大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201910797556.0/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 一种利用烷基化废酸制备炭基酸性材料的方法-201610682877.2
- 周志茂;杨飞飞;张锁江;戴力 - 中国科学院过程工程研究所
- 2016-08-17 - 2020-02-14 - B01J27/02
- 本发明涉及一种利用烷基化废酸制备炭基酸性材料的方法，其包括如下步骤：将烷基化废酸加热至100～500℃，保持1～10h，产物用溶剂洗涤至中性，60～200℃烘干，获得所述炭基酸性材料，洗涤后的溶剂中基本不含有机物，其中，所述溶剂为水、稀硫酸、氨水、硫酸铵中的至少一种。本发明制备炭基酸性材料的方法工艺路线短、投资小、操作简单、运行费用低、适用范围广，可以实现废硫酸中酸溶油和硫酸的资源化回收利用，减少碳排放。
- 一种碳基固体酸的制备方法及其用途-201710026539.8
- 杨凤丽;仝雪;郑纯智 - 江苏理工学院
- 2017-01-14 - 2020-01-07 - B01J27/02
- 本发明属于生物质催化技术领域，具体涉及一种碳基固体酸的制备方法及其用途，本发明以葡萄糖、果糖、淀粉、蔗糖的一种或多种为碳源，加入适量液体酸对催化剂进行修饰制备碳基固体酸；以制备的碳基固体酸催化碳水化合物制备5‑羟甲基糠醛反应，具有反应过程温和，所用催化剂环境友好，工艺简单，经济易行，为从生物质糖源出发工业化制备平台化合物5‑羟甲基糠醛提供了新途径，有利于推动以生物质为原料制备石油基化学品和替代燃料，具有很强的工业化意义。
- 一种磺化椰壳活性炭固体酸催化剂的制备方法-201810607859.7
- 陈俊华;杨建新;陈骞骞;杨嫒;王璇;巢馨丹 - 海南大学
- 2018-06-13 - 2019-12-20 - B01J27/02
- 一种磺化椰壳活性炭固体酸催化剂的制备方法，本发明公开了一类新的椰壳生物质能源碳基固体酸催化剂的制备方法，及该材料作为催化剂的应用。此类催化剂在酯化类物质的合成中，有着高效的催化活性，对脂肪酸与脂肪醇、脂肪酸与芳香醇的酯化有良好的催化效果。在酮类的羰基保护，酮类缩合等方面同样有着高效的催化活性。本发明具有原料所使用的生物质能源材料有着来源广泛、廉价、可再生、来源广泛等特点，及使用时无工业废水产生，过程绿色化且对设备无腐蚀性等特点使其存在代替传统均相酸催化剂的潜力。通过控制炭化温度实现对炭基体比表面积、孔径大小、孔道类型的控制，使该催化剂的功能性实现可控性。该催化剂在应用时体现出优于其它类常见固体酸催化剂的催化性能，且其在重复性和可再生性。
- 一种硝化催化剂的制备方法及应用-201810573880.X
- 刘卓;王晓宁;陈永乐;张伟;黄伟;金汉强;吴其建;陈永平 - 中国石油化工股份有限公司;中石化南京化工研究院有限公司
- 2018-06-06 - 2019-12-13 - B01J27/02
- 本发明提供一种硝化催化剂的制备方法，将催化剂载体进行酸洗，载体与酸的质量比为1:0.5‑1:5，洗涤温度为20℃‑80℃，时间为1h‑6h；将预处理后的催化剂载体进行改性处理，处理温度为20℃‑80℃，处理时间为1h‑6h，浸渍时间为0.5h‑24h，改性后洗涤至中性，过滤，烘干后焙烧，焙烧温度200℃‑600℃。本发明方法催化剂载体经酸洗后，杂质含量少；利用改性剂改性催化剂，减少了废酸的生成，更加环保；反应产物与催化剂易于分离。
- 一种原位硫掺杂介孔碳负载钯金属催化剂及其制备方法与应用-201910814875.8
- 张群峰;周媛;张超杰;马磊;卢春山;丰枫;吕井辉;李小年 - 浙江工业大学
- 2019-08-30 - 2019-12-13 - B01J27/02
- 本发明提供了一种原位硫掺杂介孔碳负载钯金属催化剂及其制备方法与应用，本发明采用直接水热碳化与煅烧进一步碳化的方法直接获得所需载体材料，使得硫能掺入到碳材料的骨架，以更稳定的形式存在；硫掺杂活性炭负载贵金属催化剂中，掺杂所产生的大量缺陷更有利于钯金属纳米粒子与载体的稳定结合，硫与金属之间的强烈的相互作用保证了催化剂的高度稳定性，使得金属纳米颗粒在加氢反应过程中不易团聚和流失，有利于延长催化剂寿命；本发明所述催化剂在卤代硝基苯的选择性加氢反应中，可使得卤代硝基苯完全转化，卤代苯胺选择性可达99.9％，并且使用条件温和、稳定性好，催化剂用量少，催化剂使用寿命长。
- 一种高分散钯-掺硫活性炭催化剂及其制备与应用-201910814896.X
- 张群峰;周媛;张超杰;马磊;卢春山;丰枫;吕井辉;李小年 - 浙江工业大学
- 2019-08-30 - 2019-12-13 - B01J27/02
- 本发明提供了一种高分散钯‑掺硫活性炭催化剂及其制备方法与应用，本发明制备方法采用先水热后焙烧的方法进行硫的掺杂，该方法可使得掺杂的硫更稳定地存在于碳材料的表面；浸渍法负载贵金属的方法简便，成本低；所述高分散钯‑掺硫活性炭催化剂中，载体表面的掺入的硫起到了锚定作用，可以实现钯纳米颗粒的高度分散和尺寸调控，有效提升了贵金属的原子利用率；硫与金属之间的强烈的相互作用保证了催化剂的高度稳定性，使得金属纳米颗粒在乙炔加氢反应过程中不易团聚和流失，有利于延长催化剂寿命；本发明所述催化剂在乙炔加氢反应中对乙烯的选择性高，乙炔可达到完全转化，并且使用条件温和、稳定性好，催化剂用量少，催化剂使用寿命长。
- 一锅法合成的功能性碳基磁性固体酸催化剂及其在催化甘蔗渣水解产糖中的应用-201910923550.3
- 苏同超;冯宜鹏;周海旭;曾洁;高海燕;李光磊 - 河南科技学院
- 2019-09-27 - 2019-12-13 - B01J27/02
- 本发明涉及一种一锅法合成功能性碳基磁性固体酸催化剂的方法，其以纳米四氧化三铁、葡萄糖、柠檬酸、香草醛和羟乙基磺酸为原料，通过新型的一步水热沉淀‑磺化的方法合成碳基磁性固体酸催化剂C‑SO3H@Fe3O4/C。研究发现：合成的催化剂具有高达1.23 mmol g‑1的酸度和15.65 Am2/kg的磁强度。使用该催化剂对经碱‑冷冻预处理过的甘蔗渣在180℃进行水解，能够得到高达62.59%的葡萄糖和73.01%的总还原糖。此外，通过外接磁场的作用可以对使用后的催化剂进行分离和回收，能够得到93.18%的回收率。催化剂循环使用5次后，仍能催化甘蔗渣水解得到54.47%的葡萄糖和60.65%的总还原糖。本发明C‑SO
- 一种催化制备生物柴油的煤基固体酸催化剂及其制备方法-201711052167.2
- 牛胜利;于贺伟;路春美;韩奎华 - 山东大学
- 2017-10-30 - 2019-12-03 - B01J27/02
- 本发明公开了一种催化制备生物柴油的煤基固体酸催化剂及其制备方法，将准东煤磨碎，过200目筛，然后经过第一步干燥、低温碳化、磺化、冲洗、第二步干燥，得到煤基固体酸催化剂；低温碳化在保护气氛中进行，低温碳化的温度为300‑400℃，碳化时间为1.8‑2.2h；磺化过程中，每克碳化物配以19‑25ml质量分数大于98％的浓硫酸。该催化剂在催化制备生物柴油时，具有较高的催化反应速率，大大提高原料的转化率，提高生物柴油的收率。
- 孔壁强化和功能化三维有序大孔催化剂的制法及应用-201910605100.X
- 李凝;陈烽;练彩霞 - 广东石油化工学院
- 2019-07-05 - 2019-11-22 - B01J27/02
- 孔壁强化和功能化三维有序大孔催化剂的制法及应用，主要是将三维有序孔钙态矿氧化物的孔壁进行水热强化和磺酸基功能化所制得，其特征在于，所述水热强化和磺酸基功能化的步骤包括将三维有序孔钙态矿氧化物与烯丙基磺酸钠反应，所得产物经醇和水交替洗涤过滤数次后浸泡在稀硫酸中，过滤烘干后制得。本发明催化剂增强了催化剂在生物质油催化加氢反应的水热稳定性和提高了催化剂的活性。
- 一种以木素为原料的纳米球形碳基固体酸及其制备方法和应用-201910797556.0
- 韩颖;马子豪;王兴;孙广卫;李尧;郭延柱;王海松 - 大连工业大学
- 2019-08-27 - 2019-11-22 - B01J27/02
- 本发明属于纳米材料催化领域，具体公开了一种以木素为原料制备纳米球形碳基固体酸的方法。所述制备方法包括以下步骤；将改性或未改性的木素溶于有机溶剂中，加入水，使木素自组装得到木素纳米胶体球；将木素纳米胶体球干燥后分散于一定体积的水中再装入聚四氟乙烯罐中进行水热碳化，对碳化后产物进行抽滤、洗涤和干燥；将干燥后的木素纳米碳球与一定体积的浓硫酸装入聚四氟乙烯罐中进行磺化，对磺化后的产物进行抽滤、洗涤、干燥，得到木素纳米球形碳基固体酸。此碳基固体酸可代替硫酸应用于酸催化反应中，具有绿色、可再生、对设备腐蚀小等优点。
- 专利分类
