[发明专利]一种具有分级孔道的生物质碳基固体超强酸的制备方法

权利要求书

1.一种具有分级孔道的生物质碳基固体超强酸的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）以水热碳化获得层状结构的生物质碳（HTBC）为原料，与10.1倍量的水玻璃溶液混合，然后在高压反应釜中180 ^oC下进行水热处理9小时，以此使层状生物质碳剥离生成碳量子点与水玻璃混合溶胶；

（2）将步骤（1）所得混合溶胶冷到室温后，在搅拌下与无机酸混合进行酸化成胶，接着加入各种造孔剂进行搅拌溶解，此混合物在搅拌和加热60 ^oC下蒸干，获得固体混合物；

（3）将步骤（2）所得固体混合物在100-120 ^oC干燥12-24 h，然后碾磨为粉料，将所得粉料先在氮气气氛、一定温度下下脱水5 h、然后用浓硫酸在100-120 ^oC下进行磺化3-5小时得到目标催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）所用的无机酸为盐酸、磷酸，其浓度为6 M，其用量为15 mL/g BC。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）所用造孔剂为氯化钠、磷酸二氢钠、硼酸、高硼酸钠、氟硼酸钠和硼砂，其用量以质量计为BC材料用量的1-4倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（3）所述脱水温度的为200~350 ^oC。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法制备得到孔道型生物质碳基固体超强酸。

6.一种催化酯化合成己二酸二辛脂的方法，该方法包括在催化剂的作用下，己二酸和异辛醇反应合成己二酸二辛脂，其特征在于，所述催化剂为权利要求5所述的孔道型生物质碳基固体超强酸；

优选地，相对于100重量份的己二酸，所述催化剂的用量为2-4重量份，所述酸和所述醇的用量的摩尔比为1:2-3，反应温度为120-130 ^oC，反应时间为2-4小时。

7.一种催化醚化合成甲基叔丁基醚的方法，该方法包括在催化剂的作用下，甲醇与异丁烯进行醚化反应，其特征在于，所述催化剂为权利要求5所述的孔道型生物质碳基固体超强酸；

优选地，相对于100重量份的异丁烯，所述催化剂的用量为2-4重量份，所述异丁烯和甲醇的用量的摩尔比为1:2-3，反应温度为45-65 ^oC，反应时间为2-4小时。

8.一种催化纤维素水解的方法，该方法包括在催化剂的作用下，其特征在于，所述催化剂为权利要求5所述的孔道型生物质碳基固体超强酸；

优选地，相对于2重量份的磷酸预处理的纤维素，所述催化剂的用量为1重量份，微波辐射功率为400 W，反应温度为90-92 ^oC，反应时间为30分钟。