CN101591233B - 葡萄糖酸的制备方法 - Google Patents
葡萄糖酸的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101591233B CN101591233B CN2009101120391A CN200910112039A CN101591233B CN 101591233 B CN101591233 B CN 101591233B CN 2009101120391 A CN2009101120391 A CN 2009101120391A CN 200910112039 A CN200910112039 A CN 200910112039A CN 101591233 B CN101591233 B CN 101591233B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyzer
- reaction
- glucono
- preparation
- cellobiose
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 title abstract description 7
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 title abstract description 7
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 title abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 88
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 claims abstract description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 16
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 32
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 27
- SJUCACGNNJFHLB-UHFFFAOYSA-N O=C1N[ClH](=O)NC2=C1NC(=O)N2 Chemical compound O=C1N[ClH](=O)NC2=C1NC(=O)N2 SJUCACGNNJFHLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 10
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 34
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 34
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 23
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 19
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 17
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 17
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 17
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 17
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 17
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 17
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 14
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 14
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 8
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 8
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 8
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroquinoline Chemical compound N1CCCC2=CC(OC)=CC=C21 FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 208000012826 adjustment disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 1
- 230000009229 glucose formation Effects 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 108010070004 glucose receptor Proteins 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001822 immobilized cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 platinum metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
葡萄糖酸的制备方法,涉及一种葡萄糖酸。提供一种以纤维二糖为原料的葡萄糖酸的制备方法。将多壁碳纳米管加入硝酸溶液中,形成一粘稠混合液,将黏稠混合液置于油浴中,搅拌反应后,静置冷却,倾出上层清液后,抽率,以水洗涤至溶液pH值为6~7,干燥,研磨成粉末状;催化剂采用湿法浸渍法制备,将金属金负载于硝酸处理后的多壁碳纳米管载体上,催化剂的化学组成为mAu/CNT,m为金属金在催化剂中的质量百分数,m为0.2%~5%,CNT为鱼骨型多壁碳纳米管;将催化剂、纤维二糖和水放入内胆中,再将内胆放入高压反应釜中反应,以氧气排尽釜内空气,重复至少1次后,再充入氧气,搅拌,反应后得产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种葡萄糖酸,尤其是涉及一种以纤维二糖为原料,然后结合在中性水介质中,在粉末状金属金负载型固体催化剂存在下,纤维二糖和氧气催化氧化直接制备葡萄糖酸的方法。
背景技术
葡萄糖酸是化工、医药、食品等产品的重要中间体,可被用来生产葡萄糖酸的衍生物,也可直接作为一种产品,用在乳品工业上防止乳石沉淀,用在食品配方中作为酸味剂,也用来配制家用或工厂用清洗剂、织物加工和金属加工的助剂、皮革矾鞣剂、去藻剂、金属除锈剂、建筑工业上混凝土的塑化剂、生物降解的螯合剂、二次采油的防沉淀剂等。美国、日本等国早在20世纪50年代就开始大批量生产,目前世界葡萄糖酸盐的产量约4万吨,而我国总产量仅千余吨,因此葡萄糖酸的研究及生产具有良好的应用前景。
目前,国内外生产葡萄糖酸的主要方法有:
生物发酵法:该法是利用微生物的氧化作用将葡萄糖合成葡萄糖酸,可以分为真菌发酵、细菌发酵、霉菌发酵、固定化细胞和固定化酶发酵法。生物发酵法需要培养菌种、筛选菌种、灭菌等诸多过程,且对温度要求较为严格,副产物多,周期较长,且生产的葡萄糖酸过程中因加入菌体等物质,影响葡萄糖酸的产品纯度,因而其发展急需解决很多技术问题。
均相化学氧化法:均相化学氧化法有两种:一是通过调整反应条件为强碱性条件下,达到限制氧化剂(如次氯酸钠、过氧化氢等)的氧化能力,从而把葡萄糖的醛基氧化成羧基;二是Ashida等提出的当加入氢离子接受体时,葡萄糖向葡萄糖酸的Cannizarro机理转化。均相化学氧化法需要严格控制催化剂的有效成份在反应液中的浓度,对温度、溶液pH值有依赖性,中间步骤多,副产物多,产物难于分离,且作为催化剂的盐难以再生,产率较低,反应时间较长,对环境有较大污染。
电解氧化法:此法是在电解槽中加入一定浓度的葡萄糖溶液,再加入适宜的电解质,在一定的温度、电压和恒定的电流密度下将葡萄糖电解氧化成葡萄糖酸。电化学氧化法虽然克服了生物发酵法和均相化学氧化法的副产物多、过程多等缺点,但在工业生产中能耗大,条件不易控制。
多相催化氧化法:多相催化氧化法制葡萄糖酸是在液相葡萄糖溶液中,加入负载金属的固相催化剂,然后通入O2作为氧化剂,从而把葡萄糖氧化,得到葡萄糖酸。多相催化氧化法所使用的催化剂一般是铂系金属负载型催化剂(参见美国专利US4843173,US5132452),例如,Pt/C、Pd/C、Pt-Bi/C等,只需一步反应就可以合成葡萄糖酸,并具有反应条件温和、产率高、副产物少和产品易分离等特点,但反应溶液需要保持在碱性,影响产品提纯,且催化剂在使用过程中活性组份易流失,其失效催化剂中的贵金属也难于回收。
纤维二糖是由两个葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成,是自然界最为丰富生物质——纤维素的最小结构单元。目前,以纤维二糖为原料直接催化氧化制葡萄糖酸的报道很少(参见文献:Applied Catalysis B:Environmental 70(2007)644-652),所用催化剂需要在碱性条件下使用,且效率较低、反应时间长。同时纤维二糖直接催化氧化制葡萄糖酸方法的建立,也能为纤维素的直接催化氧化提供了基础。故有必要深入研究纤维二糖制备葡萄糖酸的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种以纤维二糖为原料的葡萄糖酸的制备方法。
本发明利用Au/CNT催化剂,一步法液相催化氧化纤维二糖制备葡萄糖酸,在中性条件下,葡萄糖酸的收率可达80%。
本发明包括以下步骤:
1)载体的预处理:将多壁碳纳米管加入硝酸溶液中,形成一粘稠混合液,将黏稠混合液置于油浴中,搅拌反应后,静置冷却,倾出上层清液后,抽率,以水洗涤至溶液pH值为6~7,干燥,研磨成粉末状,备用;
2)催化剂的制备:催化剂采用湿法浸渍法制备,将金属金负载于硝酸处理后的多壁碳纳米管载体上,催化剂的化学组成为mAu/CNT,m为金属金在催化剂中的质量百分数,m为0.2%~5%,CNT为鱼骨型多壁碳纳米管;
3)催化反应:将催化剂、纤维二糖和水放入内胆中,再将内胆放入高压反应釜中反应,以氧气排尽釜内空气,重复至少1次后,再充入氧气,搅拌,反应后得产品。
在步骤1)中,所述油浴的温度可为80~180℃,最好为110℃;所述多壁碳纳米管可为鱼骨型多壁碳纳米管等,所述硝酸溶液的质量百分浓度最好为17%~68%,按质量比,最好多壁碳纳米管∶硝酸溶液=1∶(50~100)。
在步骤2)中,所述催化剂采用湿法浸渍法制备的具体制备步骤如下:
(1)按催化剂组成比称量多壁碳纳米管;
(2)按催化剂组成比移取体积为1.5ml/g多壁碳纳米管的氯金酸溶液,加入到搅拌的多壁碳纳米管中,静置后,干燥,得催化剂的前驱体;
(3)将催化剂的前驱体研磨后,在200~500℃经氢气还原,还原后的样品即为催化剂mAu/CNT。
在步骤3)中,按质量比,最好纤维二糖∶催化剂∶水=0.16∶(0.02~0.15)∶(10~50),所述充入氧气的压力最好为0.3~2.0MPa,所述反应的温度最好为80~180℃,反应的时间最好为0.5~12h。
与现有的葡萄糖酸制备方法相比,由于本发明以纤维二糖为原料,利用Au/CNT催化剂,采用一步法液相催化氧化纤维二糖制备葡萄糖酸,因此在中性条件下,葡萄糖酸的收率可达80%。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为3.35mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置250℃还原2h,制得0.5Au/CNT催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间1h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表1。
表1 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应1h | 40 | 28 |
实施例2:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表2。
表2 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 81 | 68 |
实施例3:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间6h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表3。
表3 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应6h | 98 | 80 |
实施例4:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间12h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表4。
表4 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应12h | 100 | 10 |
实施例5:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,充入1.0MPa的空气。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表5。
表5 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT0.05g | Air=1.0MPa145℃反应3h | 73 | 58 |
实施例6:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用N2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的N2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表6。
表6 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | N2=0.5MPa145℃反应3h | 38 | 0 |
实施例7:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入1.0MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表7。
表7 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=1.0MPa145℃反应3h | 84 | 72 |
实施例8:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为105℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表8。
表8 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa105℃反应3h | 12 | 7 |
实施例9:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为175℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表9。
表9 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa175℃反应3h | 100 | 70 |
实施例10:催化剂制备步骤同实施例1。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.03g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表10。
表10 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT 0.03g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 57 | 43 |
实施例11:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为2.00mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置250℃还原2h,制得0.3Au/CNT催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表11。
表11 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.3Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 69 | 38 |
实施例12:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为6.73mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置250℃还原2h,制得1.0Au/CNT催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表12。
表12 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
1.0Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 84 | 72 |
实施例13:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为35.09mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置250℃还原2h,制得5.0Au/CNT催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表13。
表13 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
5.0Au/CNT 0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 87 | 75 |
实施例14:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为3.35mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置200℃还原2h,制得0.5Au/CNT(200℃还原)催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表14。
表14 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT(200℃还原)0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 54 | 14 |
实施例15:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为3.35mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置350℃还原2h,制得0.5Au/CNT(350℃还原)催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表15。
表15 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT(350℃还原)0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 91 | 55 |
实施例16:称取1.0g碳纳米管放入坩埚中,按比例移取1.5ml金含量为3.35mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的碳纳米管中,形成表面微湿的碳纳米管团。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置500℃还原2h,制得0.5Au/CNT(500℃还原)催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取0.5Au/CNT催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表16。
表16 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/CNT(500℃还原)0.05g | O2=0.5MPa145℃反应3h | 94 | 56 |
实施例17:分别称取1.0g MCM-41、Al2O3、SiO2、MgO、HZSM-5、活性炭、石墨放入坩埚中,按比例分别移取1.5ml金含量为3.35mg/ml的氯金酸溶液,将氯金酸溶液逐滴加入剧烈搅拌下的上述载体中。室温下静置1h后,放入100℃的烘箱干燥12h,充分研磨后在氢气气氛下以10℃/min的升温速度升置350℃还原2h,分别制得0.5Au/MCM-41、0.5Au/Al2O3、0.5Au/SiO2、0.5Au/MgO、0.5Au/HZSM-5、0.5Au/C、0.5Au/Graphite催化剂。
催化反应在不锈钢高压反应釜中进行(反应釜体积75ml),称取催化剂0.05g,纤维二糖0.10g于聚四氟内胆中,加入20ml去离子水和一个磁子。将内胆放入不锈钢高压反应釜中,用O2排尽釜内空气,重复3次,充入0.5MPa的O2。反应温度为145℃,反应时间3h,产物离心分离后用高效液相色谱(HPLC)分析。催化反应结果列于表17。
表17 纤维二糖的催化氧化性能
催化剂 | 反应条件 | 纤维二糖转化率(%) | 葡萄糖酸收率(%) |
0.5Au/MCM-41 | O2=0.5MPa145℃反应3h | 97 | 19 |
0.5Au/Al2O3 | O2=0.5MPa145℃反应3h | 93 | 18 |
0.5Au/SiO2 | O2=0.5MPa145℃反应3h | 17 | 2 |
0.5Au/MgO | O2=0.5MPa145℃反应3h | 80 | 10 |
0.5Au/HZSM-5 | O2=0.5MPa145℃反应3h | 77 | 40 |
0.5Au/C | O2=0.5MPa145℃反应3h | 38 | 5 |
0.5Au/Graphite | O2=0.5MPa145℃反应3h | 88 | 31 |
Claims (9)
1.葡萄糖酸的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)载体的预处理:将多壁碳纳米管加入硝酸溶液中,形成一粘稠混合液,将黏稠混合液置于油浴中,搅拌反应后,静置冷却,倾出上层清液后,抽率,以水洗涤至溶液pH值为6~7,干燥,研磨成粉末状,备用;
2)催化剂的制备:催化剂采用湿法浸渍法制备,将金属金负载于硝酸处理后的多壁碳纳米管载体上,催化剂的化学组成为mAu/CNT,m为金属金在催化剂中的质量百分数,m为0.2%~5%,CNT为鱼骨型多壁碳纳米管;
3)催化反应:将催化剂、纤维二糖和水放入内胆中,再将内胆放入高压反应釜中反应,以氧气排尽釜内空气,重复至少1次后,再充入氧气,搅拌,反应后得产品。
2.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述油浴的温度为80~180℃。
3.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述多壁碳纳米管为鱼骨型多壁碳纳米管。
4.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述硝酸溶液的质量百分浓度为17%~68%。
5.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤1)中,按质量比,多壁碳纳米管∶硝酸溶液=1∶50~100。
6.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述催化剂采用湿法浸渍法制备的具体制备步骤如下:
1)按催化剂组成比称量多壁碳纳米管;
2)按催化剂组成比移取体积为1.5ml/g多壁碳纳米管的氯金酸溶液,加入到搅拌的多壁碳纳米管中,静置后,干燥,得催化剂的前驱体;
3)将催化剂的前驱体研磨后,在200~500℃经氢气还原,还原后的样品即为催化剂mAu/CNT。
7.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤3)中,按质量比,纤维二糖∶催化剂∶水=0.16∶(0.02~0.15)∶(10~50)。
8.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述充入氧气的压力为0.3~2.0MPa。
9.如权利要求1所述的葡萄糖酸的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述反应的温度为80~180℃,反应的时间为0.5~12h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101120391A CN101591233B (zh) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | 葡萄糖酸的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101120391A CN101591233B (zh) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | 葡萄糖酸的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101591233A CN101591233A (zh) | 2009-12-02 |
CN101591233B true CN101591233B (zh) | 2012-06-27 |
Family
ID=41406138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009101120391A Expired - Fee Related CN101591233B (zh) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | 葡萄糖酸的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101591233B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101811665B (zh) * | 2010-04-29 | 2013-03-20 | 上海交通大学 | 金属纳米粒子修饰多糖包覆碳纳米管的制备方法 |
JP5934341B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2016-06-15 | リバートツプ・リニユーアブルズ・インコーポレイテツド | カルシウム封鎖組成物 |
CN102643040A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-22 | 辽宁岩砂晶建材有限公司 | 混凝土用缓凝剂的制备方法及其所采用的设备 |
CN104388197A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-03-04 | 苏州路路顺机电设备有限公司 | 一种去污清洗剂及其制备方法 |
CN109704610A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-03 | 江苏奔拓电气科技有限公司 | 一种耐高温触变剂的制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1816516A (zh) * | 2003-05-05 | 2006-08-09 | 甜糖(曼海姆/奥克森富特)股份公司 | 负载型金催化剂选择性氧化碳水化合物的方法 |
WO2008095629A1 (de) * | 2007-02-03 | 2008-08-14 | Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt | Kohlenstoff-geträgerter goldkatalysator, verfahren zu seiner herstellung und verwendung zur oxidation von organischen verbindungen |
-
2009
- 2009-06-19 CN CN2009101120391A patent/CN101591233B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1816516A (zh) * | 2003-05-05 | 2006-08-09 | 甜糖(曼海姆/奥克森富特)股份公司 | 负载型金催化剂选择性氧化碳水化合物的方法 |
WO2008095629A1 (de) * | 2007-02-03 | 2008-08-14 | Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt | Kohlenstoff-geträgerter goldkatalysator, verfahren zu seiner herstellung und verwendung zur oxidation von organischen verbindungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101591233A (zh) | 2009-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101591233B (zh) | 葡萄糖酸的制备方法 | |
CN109603819B (zh) | 一种石墨烯负载PdRu双金属催化剂及其制备方法和应用 | |
CN105562119A (zh) | 还原石墨烯负载碳化钼或钨催化剂及其制备方法和应用 | |
CN107216245A (zh) | 一种Cu‑Pd合金催化剂催化高浓度甘油制备乳酸的方法 | |
CN102603515B (zh) | 一种以纤维素直接氧化制备葡萄糖酸的方法 | |
CN106187737A (zh) | 一种碳负载型多元贵金属催化剂催化氧化葡萄糖制葡萄糖酸钠的方法 | |
CN107384978A (zh) | 一种磁性固定化多酶体系一锅法制备葡萄糖酸的方法 | |
CN101537362B (zh) | 活性炭催化剂、制备方法和在乳酸脱水制备丙烯酸中的应用 | |
CN105219665B (zh) | 一种低聚异麦芽糖的制造方法及其催化剂 | |
CN103349998A (zh) | 一种将纤维素一步转化成山梨醇的催化剂 | |
CN107930687A (zh) | Ts‑1的改性方法及其在无溶剂催化乳酸酯制备丙酮酸酯中的应用 | |
CN109704917B (zh) | 一种化学法转化玉米芯糠醛渣为生物乙醇的工艺 | |
CN103739479A (zh) | 用金催化剂由葡萄糖催化氧化制备葡萄糖酸钠的方法 | |
CN101157028A (zh) | 用于合成香茅醛的铂碳纳米管催化剂及其制备方法 | |
CN107286006A (zh) | 一种催化醇解木质素制备香草乙酮和乙酰丁香酮的方法 | |
CN104307558B (zh) | 一种催化丙糖异构化为乳酸和乳酸酯的催化剂及其制备方法和应用 | |
CN101121643B (zh) | 六元醇的制备方法 | |
CN110538668B (zh) | 含杂原子纳米碳材料及其制备方法以及环己烷氧化方法 | |
CN106986389A (zh) | 一种利用氧化石墨生产过程废硫酸制备硫酸锰的方法 | |
CN102516136A (zh) | 由dns钠盐制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸的方法 | |
CN115772077B (zh) | 一种由阿拉伯糖醇催化转化制备手性d-甘油酸的方法 | |
CN101092429B (zh) | 一种催化氧化法制备草甘膦的方法 | |
CN102432572A (zh) | D-葡萄糖酸-δ-内酯合成方法 | |
CN110256185B (zh) | 一种基于生物质基催化剂的α-蒎烯加氢方法 | |
Yang et al. | Hybrid Catalysts for One‐pot Cascade Production of Gluconic Acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120627 Termination date: 20150619 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |