[发明专利]一种木质素基酸性催化剂的制备方法和应用

权利要求书

1.一种木质素基酸性催化剂的制备方法，其特征在于该方法将木质素与二氧化碳干冰在机械能作用下制备而得，具体为：将木质素与干冰按着1：1～1：100的质量比混合，球磨或锤磨，然后用酸溶液对上述球磨后的木质素进一步酸化处理，然后水洗，干燥，即得到最终的木质素基含羧酸官能团的催化剂。

2.根据权利要求1所述一种木质素基酸性催化剂的制备方法，其特征在于所述的木质素为：布劳斯(Brauns)天然木素(BNL)、诺德(Nard)木素、贝克曼(Bjorkman)木素(MWL)、纤维素分解酶木素(CEL)、乙醇木素、二氧己环木素、琉基乙酸木素、酚木素、木素磺酸、碱木素、硫化木素、氯化木素、硫酸木素(Klason木素)、盐酸木素、铜氨木素、过碘酸盐木素中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述一种木质素基酸性催化剂的制备的方法，其特征在于所述的酸溶液为无机酸溶液、有机酸溶液或二者的混合，所述酸溶液的浓度为：0.5-1.5M，酸化时间为10分钟～24小时。

4.根据权利要求3所述一种木质素基酸性催化剂的制备的方法，其特征在于所述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液，硝酸溶液，磷酸溶液，三氟甲磺酸溶液中的一种或者几种。

5.根据权利要求1所述一种木质素基酸性催化剂的制备方法，其特征在于球磨的转速为：100-650转/min，球磨时间为：10分钟～96小时。

6.一种木质素基酸性催化剂的应用，其特征在于该木质素基酸性催化剂用于水解木质纤维素，具体按照以下步骤进行：首先将木质素基酸性催化剂与经预处理的木质纤维素生物质按着质量比1：100～1：1的比例放于球磨机上，在100-650转/min的转速下进行球磨，时间为10分钟～96小时；然后将球磨后的混合物转移至超低酸溶液中，在温度为120～225℃范围内，反应1～480min，得到以还原糖为主的溶液，分离后取上清液。

7.根据权利要求6所述一种木质素基酸性催化剂的应用，其特征在于所述的木质纤维素生物质为农业残余物、木材和森林残余物、藻类、葛藤、煤炭、草本能源作物、木质纤维素生物质、植物生物质或其混合物。

8.根据权利要求7所述一种木质素基酸性催化剂的应用，其特征在于所述的农业残余物优选玉米秸秆、麦秆、甘蔗渣、稻壳或稻杆；所述木材和森林残余物，优选松树、杨树、花旗松、橡树、锯屑、纸张/纸浆废弃物或木纤维；所述草本能源作物，优选柳枝稷、草芦或芒草；所述的木质纤维素生物质，优选木质素、纤维素和半纤维素。

9.根据权利要求6所述一种木质素基酸性催化剂的应用，其特征在于所述的超低酸为质量浓度为0.001～0.1％的有机酸溶液或者无机酸溶液或二者的混合，木质纤维素生物质在超低酸溶液中的质量浓度为0.1～30％。

10.根据权利要求6所述一种木质素基酸性催化剂的应用，其特征在于所述的预处理，具体为：将木质纤维素生物质进行晾晒，直至含水量低于10wt％，然后去除灰尘，放于40℃的烘箱中烘干至样品达恒重，然后将样品粉碎并过40目筛，40℃下干燥箱烘干至恒重，所述的恒重标准为样品再次加热1h后，样品重量变化在±0.1。