[发明专利]一种碳水化合物转化用含磷硅多孔生物质炭载体及载钌催化剂

权利要求书

1.一种碳水化合物转化用含磷硅多孔生物质炭载体及载钌催化剂的制备，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）称取3 g生物质，用30 mL纯水在100℃下溶胀3 h；

（2）将步骤（1）所得溶胀生物质用0.05 mol/L酸性硅溶胶300 mL在50℃下进行插层处理72 h，或用0. 5 mol/L酸性硅溶胶10 mL在35℃下进行浸渍处理24 h，得含硅生物质；

（3）将步骤（2）所得含硅生物质用浓磷酸进行浸渍、或用浓磷酸-焦磷酸混酸进行共浸渍；

（4）将步骤（3）所得浸渍样品装入石英管中，在管式炉中、氮气氛保护下加热炭化，炭化的固体用热水充分洗涤、干燥得到高比表面积的含磷硅多孔生物质炭载体PSBC；

（5）将步骤（4）所得PSBC用适量RuCl₃溶液浸渍，然后用还原剂进行处理，得到载钌双功能催化剂Ru/PSBC。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中所用生物质为竹粉、谷壳、木粉、茶渣。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中所用浓磷酸或浓磷酸-焦磷酸混酸按重量计为所用含硅生物质的1-4倍，混酸中浓磷酸与焦磷酸的重量比为2:1，浸渍温度为30-100^oC，浸渍时间为12 h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中所用炭化温度300~450℃, 炭化时间为5 h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（5）中所述RuCl₃用量按钌质量计为载体PSBC用量的0.5-1.5 wt%，浸渍温度为25℃，浸渍时间为12 h；所述还原剂为乙二醇，其用量按体积计为PSBC质量的20倍，还原温度为90℃，还原时间为12 h。

6.一种用碳水化合物制备葡萄糖和果糖方法，该方法包括在催化剂的作用下，碳水化合物转化为葡萄糖和果糖，其特征在于，所述催化剂为权利要求1所述的PSBC，催化剂用量为0.05 g，碳水化合物为纤维素、菊粉、蔗糖和纤维二糖中的一种，其用量为0.3 g，蒸馏水用量为25 mL，反应温度为150℃或120℃，反应时间为6 h或2 h。

7.一种用碳水化合物制备山梨醇和甘露醇方法，该方法包括在催化剂的作用下，碳水化合物转化为山梨醇和甘露醇，其特征在于，所述催化剂为权利要求1所述的Ru/PSBC，其用量为0.05~0.15 g，碳水化合物为纤维素、菊粉、蔗糖、纤维二糖和葡萄糖中的一种，其用量为0.3 g，蒸馏水用量为25 mL，反应温度为120~170℃，反应时间为2~12 h，氢气压力为1~5MPa。