利用糠醛生产中的废料循环制得的生物质碳基催化剂及其应用

摘要

本发明为一种利用糠醛生产中的废料循环制得的生物质碳基催化剂及其应用方法。该碳基催化剂首先用糠醛生产工艺中产生的含糖废液和木质纤维素残渣制备生物质炭材料，然后用硫酸浸渍第一步所得生物质炭材料，制备生物质碳基催化剂。该生物质碳基催化剂用于降解玉米芯生产糠醛。本发明成功解决了原糠醛生产工艺中的环境污染问题，同时也提高了糠醛的产率，在较佳条件下，生物质碳基催化剂催化降解玉米芯所得总糖量、糠醛的质量产率分别为用硫酸做催化剂时的5.68倍、1.79倍，此时总糖量的质量产率为43.23%，糠醛的质量产率为14.36%。

主权项

一种利用糠醛生产中的废料循环制得的生物质碳基催化剂，其特征为该碳基催化剂由以下步骤制得：第一步，用糠醛生产工艺中产生的含糖废液和木质纤维素残渣制备生物质炭材料(1) 将研细的粒度60~80目木质纤维素残渣与糠醛生产工艺中产生的含糖废液按照1.5g残渣/30~150ml含糖废液的比例混合，搅拌均匀，加热再浓缩成膏状；随后将膏状混合物放入到碳化釜中，在180℃下碳化48h，得第一种生物质炭材料；(2) 将(1) 中所得生物质炭材料在管式电炉中200~500℃、N₂环境下深度碳化15h，得第二种生物质炭材料；上述提出的糠醛生产工艺中产生的含糖废液，其总含糖量范围150~200g/L；第二步，用硫酸浸渍第一步所得第二种生物质炭材料，制备生物质碳基催化剂所得第二种生物质炭材料用0.50~3.00mol/L的硫酸常温浸渍24h，其配比为每1g第二种生物质炭材料加10ml硫酸，并每隔5h开启超声清洗机超声分散1h，浸渍结束后，分别经过离心分离、干燥和研磨，最后得到生物质碳基催化剂。