[發明專利]一種超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法

有效

• 申請號: 201910734500.0
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110423360B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 韓書廣;胡宇凡;楊濤;張惠君;冉曉璐;李怡佳;蘭昕苑;陸麗晨;顧鈺;董夢琪;崔舉慶;徐朝陽;徐德良;丁濤;王華
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00;C07G1/00
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 陳彬;蔣海軍

1.一種超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1）從含有縮合類單寧原料中提取得到縮合類單寧；步驟2）將縮合類單寧配制成水溶液，將所述水溶液在超聲輔助光催化條件下使縮合類單寧進行降解，間隔時間取樣得到降解液；所述步驟2）中將所述水溶液置于可見光或紫外光持續照射下，同時對水溶液進行超聲，再向水溶液中加入可見光或紫外光響應型催化劑，分次加入雙氧水，控制反應溫度；步驟3）采用甲醛結合法控制降解步驟2）的降解程度，待降解液中的單寧與甲醛的反應量不再增大時終止步驟2）的反應，得到縮合類單寧低聚物水溶液。

2.根據權利要求1所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步驟3）具體步驟為：3-1）將降解樣分為質量相同的初始降解樣和處理降解樣，首先將初始降解樣烘干至恒重，質量記為M₀；3-2）向處理降解樣中加入甲醛水溶液和鹽酸溶液得到混合溶液，將混合溶液在油浴條件下加熱回流，使單寧與甲醛充分反應，并保持反應體系的密封性；3-3）反應結束后，整個體系冷卻至常溫后，抽濾、獲得固體生成物，將固體生成物置于紅外烘箱中烘至恒重，質量記為M₁，根據公式計算甲醛結合量F，計算公式為：F=（M₁-M₀）/M₀，當甲醛結合量F不再增大時停止降解反應。

3.根據權利要求1或2所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述可見光響應型催化劑包括納米三氧化鎢、納米氧化亞銅、納米碘氧化鉍、納米硫化鎘、納米硫化銅、納米釩酸鉍或納米二氧化鈰中的一種或幾種；所述紫外光響應型催化劑包括納米二氧化鈦、納米磷酸鉍、納米碳酸銀、納米氧化錫、納米α-三氧化二鐵或納米氧化鋅中的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步驟2）中水溶液的質量濃度為2~20%，超聲波功率為500~2000W。

5.根據權利要求4所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述光響應型催化劑的加入質量為水溶液中單寧質量的0.5~9%。

6.根據權利要求5所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步驟2）所述雙氧水占單寧質量的5~50%，反應溫度控制在20~100°C，雙氧水的濃度為30~50%。

7.根據權利要求2所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述甲醛水溶液的質量濃度為36.4~37.5%。

8.根據權利要求7所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步驟1）具體為：S1）將富含縮合類單寧的植物原料干燥，然后粉碎成植物粉末；S2）將植物粉末置于一系列不同濃度的甲醇/丙酮水溶液中，首先將植物粉末在甲醇/丙酮水溶液中進行潤漲；S3）在超聲波輔助下于濃度遞增的甲醇/丙酮水溶液中依次浸提，依次真空抽濾得浸提液，將浸提液合并后經蒸發回收溶劑、真空冷凍干燥得到縮合類單寧。

9.根據權利要求8所述的超聲輔助光催化選擇性降解縮合類單寧及其降解程度控制方法，其特征在于：富含縮合類單寧的植物原料包括黑荊樹皮、相思樹皮、落葉松樹皮、短葉松樹皮、云杉樹皮、鐵杉樹皮、紅根樹皮、油柑樹皮、楊梅樹皮、山槐樹皮、木麻黃樹皮、楹樹樹皮、柳樹樹皮、紅堅木木材、麻黃根、酸模根、葡萄渣和薯莨塊莖中的一種或幾種。