玉米秸秆衍生碳基固体酸的制备及其催化纤维素水解糖化

作者：陆佳; 刘伟^*; 王欣; 苏小红; 范超

来源：化工进展, 2020, 39(09): 3635-3642.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1895

• 玉米秸秆
• 碳基固体酸
• NaOH/尿素冻融预处理
• 纤维素
• 水解糖化

以玉米秸秆为原料,通过碳化-磺化法制备了碳基固体酸(CSA),采用XRD、FTIR、XPS、SEM、阳离子交换与返滴定法等手段对其结构形貌进行表征,并考察了制备条件对固体酸表面活性基团含量与催化活性的影响。以NaOH/尿素冻融预处理后的纤维素为底物,研究了CSA催化纤维素水解糖化的效果与条件。结果表明:NaOH/尿素冻融预处理能够有效辅助固体酸催化纤维素水解,在350℃碳化2h、100℃磺化5h条件下制备的CSA催化性能最好,其酸量达3.94mmol/g,其中磺酸基、羧基、酚羟基含量分别为1.09mmol/g、1.36mmol/g、1.49mmol/g。在m(CSA)∶m(纤维素)=3∶1、水解温度200℃、水解时间为0.5h的条件下,纤维素水解还原糖得率与转化率分别为47.1%和63%。CSA循环利用3次催化活性下降不大。本研究可为废弃生物质原料制备的固体酸催化纤维素水解转化利用提供科学参考。

• 单位
  黑龙江省能源环境研究院