[发明专利]一种固体酸催化剂降解木质纤维素的方法

摘要

本发明为一种利用固体酸催化剂降解纤维素制备还原糖的方法。以离子液体为溶剂，以实验室自制壳聚糖基固体酸(专利申请中)为催化剂，在常压下于120～150℃磁力搅拌木质纤维素原料，可得到高浓度的还原糖，还原糖产率大于55％。本发明的突出优点有，工艺简单、不需预处理、反应快、对反应器的抗腐蚀性要求低、水解活性高；催化剂可直接利用抽滤将其从产物中分离回收，可以重复使用；与已报导的固体酸催化剂降解纤维素方法相比，本发明反应温度温和，对pH无特殊要求，后续处理简便，能耗小，成本低。

主权项

一种以离子液体为溶剂，以实验室自制壳聚糖基固体酸(专利申请中)为催化剂，在温和条件下降解纤维素制备还原糖的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)将木质纤维素原料粉碎至60～100目，在50～60℃下干燥5～10h；(2)将离子液体加入到圆底烧瓶中，木质纤维素原料与离子液体的质量比为1kg∶10～100kg，油浴加热至离子液体变为澄清液体；(3)向步骤(2)中加入实验室自制壳聚糖基固体催化剂，木质纤维素原料与催化剂的质量比为1kg∶0.1～20kg，油浴加热至混合溶液均一；(4)将步骤(1)干燥过的木质纤维素原料在磁力搅拌下加入到步骤(3)的混合液中，在常压下于120～150℃磁力搅拌反应1～30h，至木质纤维素原料充分溶解、转化，停止加热；(5)将步骤(4)反应完的烧瓶冷却至室温，进行抽滤，滤渣烘干后直接回用；(6)在步骤(5)抽滤后的混合液中，加入无水乙醇、异丙醇等可以与离子液体互溶，但不能溶解水溶性还原糖的低沸点有机溶剂作为反溶剂，将得到的混合物在8000～12000r/min下离心5～10min，干燥、过滤，得到还原糖固体、未转化的木质纤维素和含离子液体的混合液；(7)将步骤(6)得到的固体混合物用去离子水溶解，得到还原糖水溶液和未转化的纤维素固体，用分光光度法计算还原糖的产率；(8)将步骤(6)得到的离子液体混合溶液在80～100℃下用旋转蒸发仪除去反溶剂，得到离子液体，重新回收用于纤维素等的溶解和降解过程。