本发明涉及生物基催化剂制备领域,特别涉及一种棕榈籽饼基催化剂的制备方法。
背景技术:
1、固体酸催化剂作为一种新型环保材料,催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物,其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。固体酸催化剂不仅可以提高化学反应的效率,降低能源消耗,减少废弃物生成,而且还能实现可持续的化学品生产。
2、生物炭基催化剂作为一种新型的固体酸催化剂,具有催化活性高、酸密度大、后处理简单、价格低廉等优点。中国专利cn202310018230x公开了一种生物炭基催化剂的合成方法,首先对小麦秸秆进行酸洗预处理:将小麦秸秆先用一定量浓度的硝酸溶液处理,再用去离子水清洗,得到酸洗预处理的小麦秸秆;将小麦秸秆粉碎得到小麦秸秆粉,再用温度为600~800℃、氮气氛围条件下,将所得小麦秸秆粉焙烧得到碳粉;加入生物炭与氯化亚砜、二甲基甲酰胺混合均匀,然后在温度为40~90℃、超声条件下浸渍反应,采用无水四氢呋喃洗涤,真空过滤即得甲酰氯茶梗基生物炭吸附催化剂。该发明需要对反应物小麦秸秆进行预处理,且制备过程中需要加入氯化亚砜、二甲基甲酰胺及无水四氢呋喃,容易到环境造成污染。
3、因此开发一种新的生物炭基催化剂,以降低催化剂的生产成本,提高环保性显得尤为重要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种棕榈籽饼基催化剂的制备方法,以棕榈籽饼作为载体制备生物催化剂,具有优异的催化活性,且使用安全对环境友好,成本低。
2、本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
3、一种棕榈籽饼基催化剂的制备方法,包括以下步骤:
4、步骤1:将棕榈籽饼转移到管式炉中,在氮气氛围下,煅烧,直至产生黑色固体,用热水广泛洗涤产生的黑色固体,直到洗涤后的热水ph值达到7,然后干燥20~30h,得到棕榈籽饼基活性炭;
5、步骤2:用研钵杵将棕榈籽饼基活性炭粉化,得粉化的棕榈籽饼基活性炭;
6、步骤3:在回流系统氮气流下,将粉化的棕榈籽饼基活性炭与浓h2so4磺化,实现磺酸基的附着,然后冷却至室温,用蒸馏水缓慢稀释,收集黑色的磺化的棕榈籽饼基活性炭,即初始棕榈籽饼基催化剂;所述粉化的棕榈籽饼基活性炭的质量和浓h2so4的体积比为3~7g:80~150ml;所述磺化的温度为150~180℃,时间为9~12h;
7、步骤4:用热水洗涤初始棕榈籽饼基催化剂,然后干燥20~30h,得棕榈籽饼基催化剂。
8、进一步地,步骤1中所述煅烧的温度为400~600℃,时间为1~2h。
9、进一步地,步骤3中所述粉化的棕榈籽饼基活性炭的质量和浓h2so4的体积比为4~6g:100~120ml。
10、进一步地,步骤3中所述磺化的温度为150℃,时间为12h。
11、进一步地,所述热水的温度在80℃以上,所述热水为蒸馏水或去离子。
12、进一步地,所述干燥均在烘箱中进行,干燥温度为70~90℃。
13、本发明的优点和积极效果是:
14、本发明采用棕榈籽饼作为反应物,实现了棕榈籽饼的回收利用,制备过程中仅需要加入浓硫酸无需添加其他反应物质,制备过程简单,催化反应转化效率高,且使用安全对环境友好,成本低。
1.一种棕榈籽饼基催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,步骤1中所述煅烧的温度为400~600℃,时间为1~2h。
3.根据权利要求1所述的制备方法,步骤3中所述粉化的棕榈籽饼基活性炭的质量和浓h2so4的体积比为4~6g:100~120ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法,步骤3中所述磺化的温度为150℃,时间为12h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,所述热水的温度在80℃以上,所述热水为蒸馏水或去离子。
6.根据权利要求1所述的制备方法,所述干燥均在烘箱中进行,干燥温度为70~90℃。