[发明专利]一种超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法

权利要求书

1.一种超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1）从含有缩合类单宁原料中提取得到缩合类单宁；步骤2）将缩合类单宁配制成水溶液，将所述水溶液在超声辅助光催化条件下使缩合类单宁进行降解，间隔时间取样得到降解液；所述步骤2）中将所述水溶液置于可见光或紫外光持续照射下，同时对水溶液进行超声，再向水溶液中加入可见光或紫外光响应型催化剂，分次加入双氧水，控制反应温度；步骤3）采用甲醛结合法控制降解步骤2）的降解程度，待降解液中的单宁与甲醛的反应量不再增大时终止步骤2）的反应，得到缩合类单宁低聚物水溶液。

2.根据权利要求1所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步骤3）具体步骤为：3-1）将降解样分为质量相同的初始降解样和处理降解样，首先将初始降解样烘干至恒重，质量记为M₀；3-2）向处理降解样中加入甲醛水溶液和盐酸溶液得到混合溶液，将混合溶液在油浴条件下加热回流，使单宁与甲醛充分反应，并保持反应体系的密封性；3-3）反应结束后，整个体系冷却至常温后，抽滤、获得固体生成物，将固体生成物置于红外烘箱中烘至恒重，质量记为M₁，根据公式计算甲醛结合量F，计算公式为：F=（M₁-M₀）/M₀，当甲醛结合量F不再增大时停止降解反应。

3.根据权利要求1或2所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述可见光响应型催化剂包括纳米三氧化钨、纳米氧化亚铜、纳米碘氧化铋、纳米硫化镉、纳米硫化铜、纳米钒酸铋或纳米二氧化铈中的一种或几种；所述紫外光响应型催化剂包括纳米二氧化钛、纳米磷酸铋、纳米碳酸银、纳米氧化锡、纳米α-三氧化二铁或纳米氧化锌中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步骤2）中水溶液的质量浓度为2~20%，超声波功率为500~2000W。

5.根据权利要求4所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述光响应型催化剂的加入质量为水溶液中单宁质量的0.5~9%。

6.根据权利要求5所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步骤2）所述双氧水占单宁质量的5~50%，反应温度控制在20~100°C，双氧水的浓度为30~50%。

7.根据权利要求2所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述甲醛水溶液的质量浓度为36.4~37.5%。

8.根据权利要求7所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：所述步骤1）具体为：S1）将富含缩合类单宁的植物原料干燥，然后粉碎成植物粉末；S2）将植物粉末置于一系列不同浓度的甲醇/丙酮水溶液中，首先将植物粉末在甲醇/丙酮水溶液中进行润涨；S3）在超声波辅助下于浓度递增的甲醇/丙酮水溶液中依次浸提，依次真空抽滤得浸提液，将浸提液合并后经蒸发回收溶剂、真空冷冻干燥得到缩合类单宁。

9.根据权利要求8所述的超声辅助光催化选择性降解缩合类单宁及其降解程度控制方法，其特征在于：富含缩合类单宁的植物原料包括黑荆树皮、相思树皮、落叶松树皮、短叶松树皮、云杉树皮、铁杉树皮、红根树皮、油柑树皮、杨梅树皮、山槐树皮、木麻黄树皮、楹树树皮、柳树树皮、红坚木木材、麻黄根、酸模根、葡萄渣和薯莨块茎中的一种或几种。