[發明專利]介孔復合固體酸H3PW12O40/ZrO2氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法

有效

• 申請號: 201710120634.4
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106587329B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 任世學;劉曉樂;李淑君
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;B01J31/18;B01J35/10;C02F103/28
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

1.介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行：

步驟1，制備精制堿木質素；

步驟2，水合ZrO₂載體的制備按照以下步驟進行：在持續攪拌下，將質量濃度25％～28％的氨水逐滴加入0.2mol/L的氧氯化鋯水溶液，調節pH為9～10，得到水合ZrO₂凝膠；水合ZrO₂凝膠經pH＝8稀氨水溶液洗滌至無氯離子檢出，再用無水乙醇數次交換凝膠中的水，得到醇凝膠；醇凝膠烘干得到水合ZrO₂干凝膠，水合ZrO₂干凝膠經研磨并過200目篩后備用；

介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂的制備采用的乙醇溶液回流浸漬法：稱取一定質量的H₃PW₁₂O₄₀溶于乙醇溶液中；每克水合ZrO₂載體對應的乙醇量為8～10mL；將上述乙醇混合溶液加入回流裝置；多余乙醇在50～60℃下旋轉蒸發除去；固體經100-120℃、12-16h烘干；催化劑活化，通過改變H₃PW₁₂O₄₀乙醇溶液的濃度可以獲得固載量為10％～40％的H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂催化劑；

步驟3，堿木質素的降解；

按照1g堿木質素溶于30mL乙醇-水體系的比例，稱取堿木質素溶于乙醇-水體系中，60℃水浴加熱攪拌15～20min，木質素充分溶解后加入H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂催化劑，反應6h后將混合物過濾，回收催化劑，濾液經45～55℃真空干燥24～48h，得到降解產物。

2.根據權利要求1所述的介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，所述步驟1具體按照以下步驟進行：將堿木質素原料與蒸餾水按質量比1:9溶解，靜置12～24h，抽濾除去其中雜質，加入鹽酸將濾液pH調節為2～3，靜置12～24h，抽濾，將得到的堿木質素濾餅用水洗滌至中性，45～55℃真空干燥24～48h，研磨制得精制堿木質素。

3.根據權利要求1所述的介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，所述步驟2中，醇凝膠經100～140℃、12～16h烘干。

4.根據權利要求1所述的介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，所述步驟2中，將乙醇溶液加入回流裝置，回流溫度為80℃、時間為12～14h。

5.根據權利要求1所述的介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，所述步驟2中，催化劑活化在200～500℃的空氣氣氛中進行，升溫速率為5℃/min，恒溫3～4h。

6.根據權利要求1所述的介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，所述步驟3中，乙醇-水體系中乙醇:水按照體積比為2:1。

7.根據權利要求1所述的介孔復合固體酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造紙黑液中堿木質素的方法，其特征在于，所述步驟3中，H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂催化劑添加量與堿木質素的質量比為1:1～1:16。