[發明專利]一種負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410170111.7
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103962116A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李維尊;劉樂;鞠美庭;任慶斌;王遜巍;邵超峰;宋曉靜
• 申請（專利權）人: 南開大學;天津百利陽光環保設備有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J23/745;B01J31/06;B01J29/44;B01J37/04
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法，其特征在于：采用離子液體為纖維素與活性組分溶劑，一步法生產負載型固體催化劑，步驟如下：

1）將粉碎成粒度為1-3mm的生物質經10-15wt%的氨水溶液浸泡3-8小時并不斷攪拌，轉速為100-500rpm，生物質與氨水溶液的用量比為1g：5mL，過濾后得到濾餅；

2）將過濾后的濾餅用與上述氨水溶液等體積的蒸餾水水洗3次，然后將濾餅置于烘箱中于105℃下烘干2h，得到干燥的濾餅；

3）將干燥的濾餅加入離子液體與1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的混合溶液中，混合溶液中1,3-二甲基-2-咪唑烷酮體積為離子液體體積的5-10%，濾餅質量為離子液體質量的10-25%，然后于90-110℃下超聲振蕩0.5-2小時，超聲波功率為400-600W，得到混合物；

4）將上述混合物進行過濾，并用上述離子液體與1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的混合溶液對濾餅沖洗2次，混合溶液用量與濾液體積相同，收集全部濾液；

5）將活性組分加入上述濾液中，并使用超聲波在90-110℃下振蕩5-10分鐘，得到混合液；

6）將固體催化劑載體置于霧化噴頭下，再將上述混合液以霧狀噴出并使固體催化劑載體浸沒于霧氣中，噴霧流量為3-8g/100g載體，載體停留時間為0.5-3分鐘，得到負載后的固體催化劑，然后向負載后的固體催化劑表面分兩步噴射沉淀劑，首先以流量為0.15-0.3g/s下噴射10s，然后靜置3-5min，再以流量為0.1-0.2g/s噴射 40s，所述沉淀劑為體積比5:4:1的水、乙醇和乙醚的混合液，收集濾液與沉淀劑的混合溶液；

7）將上述噴射沉淀劑后的固體催化劑置于150℃真空干燥箱中烘干老化8小時，即可得到負載有纖維素助體的固體催化劑。

2.根據權利要求1所述負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法，其特征在于：所述生物質為秸稈、玉米芯和園林綠化垃圾中的一種或兩種以上任意比例的混合物。

3.根據權利要求1所述負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法，其特征在于：所述離子液體為1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑磺酸鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽或1-丁基-3-甲基咪唑醋酸鹽。

4.根據權利要求1所述負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法，其特征在于：所述活性組分為TiO₂、納米鐵或鈀。

5.根據權利要求1所述負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法，其特征在于：所述固體催化劑載體為Al₂O₃、殼聚糖或ZSM-5型分子篩。

6.根據權利要求1所述負載有纖維素助體的固體催化劑的制備方法，其特征在于：所述濾液與沉淀劑的混合溶液的處理方法：首先通過精餾分別回收乙醚、乙醇和水，乙醚、乙醇和水按比例混合后重新作為沉淀劑回收利用，精餾后的剩余溶液為離子液體與1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的混合物可繼續循環使用。