[發明專利]一種磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法及其產品、應用

在審

• 申請號: 201810917106.6
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108940362A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 洪梅;閔潔;崔煥貴;趙雨欣
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C07D307/46;C07D307/48;C07C227/10;C07C229/30
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法及其產品、應用，其包括，直鏈玉米淀粉先進行膨化增加表面的羥基數量，然后與3?巰丙基三乙氧基硅進行反應得到巰基化的玉米淀粉，接著將巰基氧化，得到磺酸功能化玉米淀粉固體酸催化劑，本發明合成的固體催化劑克服了均相催化劑的缺點，具有制備簡單、綠色環保、催化活性高、可重復使用、成本低的優點，是醚化反應，酯化反應和酯交換反應等的良好固體催化劑。

技術領域

本發明屬于固體催化劑的制備技術領域，具體涉及一種磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法及其產品、應用。

背景技術

糠醛是可從生物質中獲得的關鍵化學衍生物產品，也是許多化工產品的重要原材料。它可以用來提煉高級潤滑油和柴油是一種良好的有機溶劑，也可以作為原料來生產燃料和一些重要的化學產品。中國的糠醛生產占國際市場的六成以上，然而我國糠醛工業的迅猛發展并沒有帶來技術的革新，糠醛產率低、耗能高等現實問題造成糠醛產業發展嚴重受阻，而且現今許多化工產業對環境要求特別高，這對于污染很大的糠醛產業造成了很大的困擾。目前現有技術中的直鏈淀粉碳基固體酸催化劑，存在催化劑不穩定的技術問題。

因此，如何開發一種制備簡單、綠色環保、催化活性高、可重復使用、成本低與產物易分離，并且能夠克服酸作為均相催化劑的缺點的新型催化劑是本領域有待解決的技術問題。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述的技術缺陷，提出了本發明。

因此，作為本發明其中一個方面，本發明克服現有技術中存在的不足，提供一種磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法，其中：直鏈玉米淀粉先進行膨化增加表面的羥基數量，然后與3-巰丙基三乙氧基硅進行反應得到巰基化的玉米淀粉，接著將巰基氧化，得到磺酸功能化玉米淀粉固體酸催化劑。

作為本發明所述的磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法的一種優選方案，其包括，

膨化的玉米淀粉的制備：高直鏈的玉米淀粉，加入水，加熱，低溫放置，過濾、洗滌，得到剛性多孔的所述膨化的玉米淀粉；

巰基化的膨化玉米淀粉的制備：將所述膨化的玉米淀粉、甲苯，在惰性氣體保護下，緩慢滴加3-巰丙基三乙氧基硅，進行反應，冷卻、過濾，抽提，得到所述巰基化的膨化玉米淀粉；

磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備：將所述巰基化的膨化玉米淀粉與H₂O₂混合，滴加1～2滴濃硫酸，于甲醇中進行反應，過濾，洗滌；得到所述磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑。

作為本發明所述的磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法的一種優選方案：還包括，

負載醋酸銅：將所述磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑與醋酸銅混合，在惰性氣體保護下，于乙醇溶液中進行反應，洗滌，得到所述磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑。

作為本發明所述的磺酸功能化直鏈淀粉固體酸催化劑的制備方法的一種優選方案：所述膨化的玉米淀粉的制備，其包括，將高直鏈的玉米淀粉2～8g，加入去離子水20～200mL，在100～130℃加熱40～50min，得到凝膠，并在4～6℃的冰箱內放置24h，經過濾后，用乙醇洗滌，得到剛性多孔的膨化的玉米淀粉。