CN115193478B - 一种秸秆制糖的方法 - Google Patents
一种秸秆制糖的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115193478B CN115193478B CN202210808481.3A CN202210808481A CN115193478B CN 115193478 B CN115193478 B CN 115193478B CN 202210808481 A CN202210808481 A CN 202210808481A CN 115193478 B CN115193478 B CN 115193478B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- straw
- reaction
- carrier
- catalyst
- maleic anhydride
- 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.)
- Active
Links
- 239000010902 straw Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 107
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 81
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical group C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims abstract description 23
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 107
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 37
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 32
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 25
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 24
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 19
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 16
- SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K rhodium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Rh+3] SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 46
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 21
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 19
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 18
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 18
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 18
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 18
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 18
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 18
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 16
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 10
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 10
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 10
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 10
- DASQFLOSJLGZBR-UHFFFAOYSA-K C(C)O.[Rh](Cl)(Cl)Cl Chemical compound C(C)O.[Rh](Cl)(Cl)Cl DASQFLOSJLGZBR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- GLMGLOKOFVECMS-UHFFFAOYSA-K C(C)O.[Ru](Cl)(Cl)Cl Chemical compound C(C)O.[Ru](Cl)(Cl)Cl GLMGLOKOFVECMS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 5
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 3
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 3
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 3
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 3
- 240000003826 Eichhornia crassipes Species 0.000 description 3
- ZHEBSOAXGAIJEG-UHFFFAOYSA-L dichloroplatinum ethanol Chemical compound C(C)O.[Pt](Cl)Cl ZHEBSOAXGAIJEG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 3
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRTYPQGPARWINR-UHFFFAOYSA-N palladium platinum Chemical compound [Pd].[Pt] JRTYPQGPARWINR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 physical Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical class [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
- B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
- B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/06—Hydrocarbons
- C08F212/08—Styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
- C08F222/04—Anhydrides, e.g. cyclic anhydrides
- C08F222/06—Maleic anhydride
- C08F222/08—Maleic anhydride with vinyl aromatic monomers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/02—Compositional aspects of complexes used, e.g. polynuclearity
- B01J2531/0213—Complexes without C-metal linkages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/821—Ruthenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/822—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/824—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/828—Platinum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明公开一种秸秆制糖的方法，采用酸性催化剂，将秸秆与氢气进行加氢反应得到糖；所述酸性催化剂由如下方法制备得到：由载体负载苯乙烯单体、马来酸酐单体、二乙烯基苯和过氧化苯甲酰的混合液；之后控制温度使得多聚物聚合于所述载体表面，之后氨解中和，再置于贵金属盐的溶液中进行配合反应，最后在硫酸中浸泡反应即得。采用本发明的方法能实现秸秆的高效降解。
Description
技术领域
本发明属于催化加氢领域，具体涉及一种采用酸性高分子配位金属催化剂催化秸秆加氢制备糖的方法。
背景技术
农作物秸秆是自然界分布较广泛的生物质可再生资源，它的主要组成成分为纤维素、半纤维素和木质素，将其进行合理有效利用可以转化为能源或者高附加值的化学品。然而大部分的稻草秸秆都被直接简单焚烧了，秸秆焚烧会带来很多环境问题，如氧化物的排放，颗粒粉尘的污染，雾霾等问题，同时会导致健康问题。将农作物秸秆进行降解后转变为糖或其他有用的化学品，不仅可以有效地避免环境污染，解决废弃物处理问题，而且增加秸秆的附加值，缓解资源和能源危机。
目前用于降解秸秆的方法有很多，包括：物理法、化学法、物化法和生物法。物理法处理普遍存在能耗高的问题，使得工艺成本较高；化学法大部分都需要中和、除盐和除杂等后续处理工艺，不仅增加了反应工序，也会增加整个工艺的成本；生物法存在处理周期长，且降解效果不佳等问题。专利CN104131050A公开了一种高效组合预处理秸秆的方法，采用臭氧和球磨结合法对秸秆进行高效处理，经过水洗除酸和复合纤维素酶酶解提高了糖化率。专利CN111690694A公开了一种农作物秸秆降解预处理的方法，添加氯化钠水溶液作为电解质，利用酸性氧化电解水和碱性还原电解水对秸秆进行预处理，再利用酶液进行酶解。专利CN102008011A公开了一种采用生物法发酵菌进行厌氧发酵的秸秆降解工艺。专利CN106423241A公开了一种离子液体改性碳化钨的制备及其在秸秆降解中的应用。专利CN110846357A公开了一种降解玉米秸秆的方法，采用磁性纳米离子固载化的漆酶以及纤维素酶对玉米秸秆进行降解，转化率达到46.85%。上述方法尽管已经取得了一定的效果，然而秸秆转化率仍待进一步提高。
发明内容
针对上述现有技术问题，本发明提供了一种利用酸性高分子配位金属催化剂催化秸秆加氢反应制糖的方法，在该催化剂的作用下，秸秆能高效加氢降解，经过三次加氢降解后秸秆的转化率达到93.7%。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种秸秆制糖的方法，采用酸性催化剂，将秸秆与氢气进行加氢反应得到糖；
所述酸性催化剂由如下方法制备得到：
（1）将向苯乙烯单体和马来酸酐单体的溶液中加入二乙烯基苯和过氧化苯甲酰，混合均匀后得到聚合液，之后将载体浸泡于所述聚合液中；
（2）将浸泡完毕的载体取出，控制温度使得多聚物聚合于所述载体表面，之后氨解中和，得到高分子聚合物载体；
（3）将所述高分子聚合物载体置于贵金属盐的溶液中，进行配合反应，得到高分子配位金属催化剂；
（4）将所述高分子配位金属催化剂在浓度为0.1~6 mol/L的硫酸溶液中反应，之后清洗至中性，干燥即得所述酸性催化剂。
优选的，所述秸秆为农作物秸秆或草本类植物，优选为稻草秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、花生秆、玉米芯、油菜秆、甘蔗秆或水葫芦。
优选的，所述加氢反应中，秸秆与溶剂的质量比为1~50:0~750；优选为5~20:0~500；最优选为5~10:0~150。溶剂为0即为不添加溶剂。该方法可在有溶剂或无溶剂条件下反应。
优选的，所述溶剂为水。
优选的，所述酸性催化剂与所述秸秆的质量比为0.1~50:1~50，较佳值为1~20:5~20，最佳值为2~10:5~10。
优选的，所述的加氢反应的温度为100~200℃，所述的加氢反应的氢气压力为0~6.0Mpa，反应时间为0.5~12 h。所述的加氢反应的最佳反应温度为140℃，最佳反应压力为1.5Mpa，最佳反应时间为2 h。
优选的，所述的加氢反应在搅拌下进行，搅拌速度为100~1200 r/min；最佳反应搅拌速度为600 r/min。
优选的，步骤（1）中所述的载体为活性炭、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化钛、氧化钒、氧化硅、氧化锆或氧化钨中的一种或多种。
优选的，步骤（1）中苯乙烯单体和马来酸酐单体的质量比为1:1~1:4。
优选的，步骤（1）中苯乙烯单体和马来酸酐单体的溶液的溶剂为苯。
优选的，步骤（1）中苯乙烯单体和马来酸酐单体的溶液中，马来酸酐单体与溶剂的质量比为1:1~1:4。
优选的，步骤（1）中二乙烯基苯与马来酸酐单体的质量比为0.1~0.5:1。
优选的，步骤（1）中过氧化苯甲酰与苯乙烯单体的质量比为0.001:1。
优选的，步骤（1）中所述的浸泡的时间为0.5~6h。
优选的，步骤（2）中所述的聚合的温度为60~120℃，时间为1~12h。
优选的，步骤（2）中所述的氨解的温度为45~60℃条件，时间为0.5~5 h。
优选的，步骤（3）中所述的贵金属盐的溶液的溶剂为乙醇。
优选的，步骤（3）中所述的贵金属盐为氯化钌、氯化铑、氯化钯或氯化铂中的一种或多种，更优选为氯化钯和氯化铂的混合物。
优选的，步骤（3）中所述的贵金属盐的量为所述多聚物载体的质量的0.1%~10%。
优选的，步骤（3）中所述的配合反应的温度为78℃，时间为2~16 h。
优选的，步骤（4）中，所述反应的条件为常温，所述反应的时间为0.1~12 h。
优选的，步骤（4）中，所述的清洗至中性为采用去离子水清洗。
本发明的有益效果在于：
采用本发明所述的酸性催化剂催化秸秆降解制糖，所用的原料廉价易得，成本较低；所用酸性催化剂不仅催化活性高，而且通过化学键配合的活性组分容易脱落、迁移或流失，催化剂不容易失活，性能稳定，可以重复利用多次。且该工艺绿色环保，对环境友好，是一种可持续的新型工艺。采用该工艺得到的产物浓度较高，有利于工业化放大生产，该工艺不仅能实现秸秆的有效降解，而且有利于实现秸秆的全值利用。
具体实施方式
下面将通过实施例更详细地说明本说明，而这些实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
首先将10g苯乙烯单体和10g马来酸酐单体进行混合，加入15g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化钨载体浸泡在该聚合液中，浸泡4 h，放入烘箱中进行程序升温80 ℃保留2 h，90 ℃保留2 h，110 ℃保留2 h，120 ℃保留2 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在55 ℃条件下氨解2 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯和氯化铂乙醇溶液中，氯化钯和氯化铂的总量为载体质量的0.5%，在78 ℃条件下回流12 h，得到高分子配位钯铂催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于1 mol/L的硫酸溶液中，静置6 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：催化剂的用量为2 g，将质量为10 g稻草秸秆和40 mL水加入反应釜中，反应温度为140 ℃，反应压力为1.5 MPa，搅拌转数为600 r/min，反应时间为2 h。反应结束后取样测定分析，得到稻草秸秆的转化率为56.9%，总糖浓度为35.8 g/L，将反应后得到的稻草秸秆残渣再放入反应釜中，在上述反应条件下继续反应2 h，如此反复三次后得到秸秆的转化率为93.7%，总糖浓度为68.7 g/L。该催化剂单次催化降解秸秆，循环使用20次后稻草秸秆的转化率为54.7%，糖浓度为32.6 g/L，催化剂仍然保持很高的活性。
实施例2
首先将10g苯乙烯和20g马来酸酐单体进行混合，加入30g溶剂苯，然后加入2g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化镁载体浸泡在该聚合液中，浸泡1 h，放入烘箱中进行程序升温70 ℃保留2 h，80 ℃保留2 h，120 ℃保留2 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解1h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化铂乙醇溶液中，氯化铂的量为载体质量的0.5%，在78 ℃条件下回流4 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于0.1 mol/L的硫酸溶液中，静置0.1 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：催化剂的用量为1 g，将质量为5 g棉花秸秆和30 mL水加入反应釜中，反应温度为150 ℃，反应压力为2.0 MPa，搅拌转数为500 r/min，反应时间为1h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为49.6%，总糖浓度为20.4 g/L。
实施例3
首先将10g苯乙烯和30g马来酸酐单体进行混合，加入40g溶剂苯，然后加入3g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化锌载体浸泡在该聚合液中，浸泡1 h，放入烘箱中进行程序升温80 ℃保留2 h，90 ℃保留2 h，110 ℃保留2 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在55 ℃条件下氨解2h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钌乙醇溶液中，氯化钌的量为载体质量的2.5%，在78 ℃条件下回流5 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于0.5 mol/L的硫酸溶液中，静置0.16 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为1.5 g的催化剂，5 g的玉米秸秆和5 mL水加入反应釜中，反应温度为160 ℃，反应压力为2.5 MPa，搅拌转数为700 r/min，反应时间为2 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为48.7%，总糖浓度为29.5 g/L。
实施例4
首先将10g苯乙烯和10g马来酸酐单体进行混合，加入10g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化铝载体浸泡在该聚合液中，浸泡0.5 h，放入烘箱中进行升温60 ℃保留1h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在氧化铝的外面。再将负载多聚物的氧化铝浸泡于氨水中，在45 ℃条件下氨解0.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯乙醇溶液中，氯化钯的量为载体质量的0.1%，在78 ℃条件下回流2 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于2 mol/L的硫酸溶液中，静置0.5 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为2.5 g的催化剂，15 g的油菜秸秆和75 mL水加入反应釜中，反应温度为170 ℃，反应压力为3 MPa，搅拌转数为400r/min，反应时间为1.5 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为48.7%，总糖浓度为11.3 g/L。
实施例5
首先将10g苯乙烯和40g马来酸酐单体进行混合，加入40g溶剂苯，然后加入5g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化钛载体浸泡在该聚合液中，浸泡6 h，放入烘箱中进行升温120 ℃保留12 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在60 ℃条件下氨解5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化铑乙醇溶液中，氯化铑的量为载体质量的10%，在78 ℃条件下回流16h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于3.0 mol/L的硫酸溶液中，静置3 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为3.5 g的催化剂，50 g的水葫芦和25 mL水加入反应釜中，反应温度为130 ℃，反应压力为2.5 MPa，搅拌转数为200 r/min，反应时间为1h。反应结束后取样测定分析，得到水葫芦的转化率为30.7%，总糖浓度为9.5 g/L。
实施例6
首先将10g苯乙烯和20g马来酸酐单体进行混合，加入25g溶剂苯，然后加入4g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化钒载体浸泡在该聚合液中，浸泡5 h，放入烘箱中进行程序升温60 ℃保留2 h，80 ℃保留2 h，110 ℃保留2 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解3.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化铂和氯化铑乙醇溶液中，氯化铂和氯化铑的总量为载体质量的9%，在78 ℃条件下回流10 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于4 mol/L的硫酸溶液中，静置4 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为0.1 g的催化剂，50 g的花生秆加入反应釜中，反应温度为180 ℃，反应压力为3.5 MPa，搅拌转数为800 r/min，反应时间为1h。反应结束后取样测定分析，得到花生秆的转化率为39.2%，总糖浓度为5.8 g/L。
实施例7
首先将10g苯乙烯和15g马来酸酐单体进行混合，加入35g溶剂苯，然后加入3g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化硅载体浸泡在该聚合液中，浸泡5 h，放入烘箱中进行程序升温90 ℃保留1 h，100 ℃保留3 h，110 ℃保留4 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在60 ℃条件下氨解1h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化铑和氯化钌乙醇溶液中，氯化铑和氯化钌的总量为载体质量的2.5%，在78 ℃条件下回流8 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于6 mol/L的硫酸溶液中，静置5 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为5 g的催化剂，40 g的小麦秆加入反应釜中，反应温度为200 ℃，反应压力为3.5 MPa，搅拌转数为800 r/min，反应时间为4 h。反应结束后取样测定分析，得到小麦秆的转化率为60.2%，总糖浓度为3.0 g/L。
实施例8
首先将10g苯乙烯和25g马来酸酐单体进行混合，加入40g溶剂苯，然后加入3.5g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化锆载体浸泡在该聚合液中，浸泡6 h，放入烘箱中进行程序升温100 ℃保留2 h，110 ℃保留6 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解3 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯和氯化钌乙醇溶液中，氯化钯和氯化钌的总量为载体质量的3%，在78 ℃条件下回流5 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于4.5 mol/L的硫酸溶液中，静置12 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为4.5 g的催化剂，40 g的玉米芯和400 mL水加入反应釜中，反应温度为130 ℃，反应压力为0.1 MPa，搅拌转数为900 r/min，反应时间为10 h。反应结束后取样测定分析，得到甘蔗秆的转化率为49.1%，总糖浓度为12.2 g/L。
实施例9
首先将10g苯乙烯和10g马来酸酐单体进行混合，加入15g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将活性炭载体浸泡在该聚合液中，浸泡4 h，放入烘箱中进行程序升温80 ℃保留2 h，90 ℃保留2 h，110 ℃保留2 h，120 ℃保留2 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将得到的多聚物载体浸泡于氨水中，在55℃条件下氨解2 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物的载体置于氯化钌和氯化铂乙醇溶液中，氯化钌和氯化铂的总量为载体质量的0.5%，在78 ℃条件下回流12 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于1.5 mol/L的硫酸溶液中，静置2 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为25 g的催化剂，35 g的玉米秸秆和400 mL水加入反应釜中，反应温度为190 ℃，反应压力为6.0 MPa，搅拌转数为1000 r/min，反应时间为1h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为43.5%，总糖浓度为19.5 g/L。
实施例10
首先将10g苯乙烯和35g马来酸酐单体进行混合，加入35g溶剂苯，然后加入2.5g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化铝载体浸泡在该聚合液中，浸泡2.5 h，放入烘箱中进行升温70 ℃保留3 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将得到的多聚物载体浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解2.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物的载体置于氯化铂和氯化铑乙醇溶液中，氯化铂和氯化铑的总量为载体质量的3.5%，在78 ℃条件下回流6 h，在还原温度为350 ℃，氢气压力为2.5 MPa条件下还原7 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于1.5 mol/L的硫酸溶液中，静置5 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为10 g的催化剂，15 g的高粱秸秆和150 mL水加入反应釜中，反应温度为140 ℃，反应压力为5.5 MPa，搅拌转数为1200 r/min，反应时间为3.5 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为50.7%，总糖浓度为12.3 g/L。
实施例11
首先将10g苯乙烯和10g马来酸酐单体进行混合，加入40g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化铝载体浸泡在该聚合液中，浸泡6 h，放入烘箱中进行升温120 ℃保留10 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的氧化铝浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解4.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯和氯化铑乙醇溶液中，氯化钯和氯化铑的总量为载体质量的6%，在78 ℃条件下回流9 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于0.1mol/L的硫酸溶液中，静置6 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为20 g的催化剂，50 g的稻草秸秆和750 mL水加入反应釜中，反应温度为100 ℃，反应压力为3.5 MPa，搅拌转数为100 r/min，反应时间为12 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为30.7%，总糖浓度为2.5 g/L。
实施例12
首先将10g苯乙烯和40g马来酸酐单体进行混合，加入10g溶剂苯，然后加入5g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将活性炭载体浸泡在该聚合液中，浸泡0.5 h，放入烘箱中进行程序升温60 ℃保留2 h，60 ℃保留2 h，100 ℃保留2 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在60 ℃条件下氨解3.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯、氯化铑和氯化钌乙醇溶液中，氯化钯、氯化铑和氯化钌的总量为载体质量的10%，在78 ℃条件下回流2 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于5 mol/L的硫酸溶液中，静置6.5 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为25 g的催化剂，50 g的玉米秸秆和600 mL水加入反应釜中，反应温度为150 ℃，反应压力为2.0 MPa，搅拌转数为200 r/min，反应时间为11 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为40.7%，总糖浓度为9.6 g/L。
实施例13
首先将10g苯乙烯和10g马来酸酐单体进行混合，加入30g溶剂苯，然后加入5g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化铝载体浸泡在该聚合液中，浸泡3 h，放入烘箱中进行程序升温110 ℃保留4 h，120 ℃保留4 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在45 ℃条件下氨解4.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯、氯化铂和氯化钌乙醇溶液中，氯化钯、氯化铂和氯化钌的总量为载体质量的4.5%，在78 ℃条件下回流6 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于2.5 mol/L的硫酸溶液中，静置7 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为30 g的催化剂，50 g的小麦秸秆和500 mL水加入反应釜中，反应温度为160 ℃，反应压力为2.5 MPa，搅拌转数为800 r/min，反应时间为10 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为48.1%，总糖浓度为10.2 g/L。
实施例14
首先将10g苯乙烯和20g马来酸酐单体进行混合，加入40g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化铝载体浸泡在该聚合液中，浸泡6 h，放入烘箱中进行程序升温60 ℃保留5 h，120℃保留5 h，使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在55 ℃条件下氨解4 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯、氯化铂和氯化铑乙醇溶液中，氯化钯、氯化铂和氯化铑的总量为载体质量的2%，在78 ℃条件下回流8 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于4.5 mol/L的硫酸溶液中，静置6 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为50 g的催化剂，1 g的玉米芯和750 mL水加入反应釜中，反应温度为150 ℃，反应压力为3.5 MPa，搅拌转数为600 r/min，反应时间为4 h。反应结束后取样测定分析，得到玉米芯的转化率为50.9%，总糖浓度为17.8 g/L。
实施例15
首先将10g苯乙烯和10g马来酸酐单体进行混合，加入40g溶剂苯，然后加入5g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将活性炭载体浸泡在该聚合液中，浸泡6 h，放入烘箱中进行程序升温60 ℃保留2 h，80 ℃保留2 h，90 ℃保留2 h，120 ℃保留2 h使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解4.5 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯、氯化铂、氯化钌和氯化铑乙醇溶液中，氯化钯、氯化铂、氯化铑和氯化钌的量为载体质量的10%，在78 ℃条件下回流16 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于3.5 mol/L的硫酸溶液中，静置5.5 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为25 g的催化剂，50 g的稻草秸秆和500 mL水加入反应釜中，反应温度为170 ℃，反应压力为4.5 MPa，搅拌转数为1000 r/min，反应时间为0.5h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为28.7%，总糖浓度为4.4 g/L。
实施例16
首先将10g苯乙烯和15g马来酸酐单体进行混合，加入20g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化镁载体浸泡在该聚合液中，浸泡5 h，放入烘箱中进行程序升温80 ℃保留2 h，90 ℃保留2 h，110 ℃保留2 h，120 ℃保留2 h使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在50 ℃条件下氨解2 h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化铂、氯化钌和氯化铑乙醇溶液中，氯化铂、氯化铑和氯化钌的量为载体质量的10%，在78 ℃条件下回流10 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于5.5 mol/L的硫酸溶液中，静置7 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为15 g的催化剂，30 g的小麦秸秆和400 mL水加入反应釜中，反应温度为120 ℃，反应压力为1.5 MPa，搅拌转数为800 r/min，反应时间为5 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为36.7%，总糖浓度为7.6 g/L。
实施例17
首先将10g苯乙烯和10g马来酸酐单体进行混合，加入20g溶剂苯，然后加入2g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化铁载体浸泡在该聚合液中，浸泡3 h，放入烘箱中进行程序升温90 ℃保留2 h，110 ℃保留4 h，120 ℃保留2 h使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在45 ℃条件下氨解3h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯、氯化钌和氯化铑乙醇溶液中，氯化钯、氯化铑和氯化钌的量为载体质量的10%，在78 ℃条件下回流8 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于2 mol/L的硫酸溶液中，静置5 h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为1.5 g的催化剂，6 g的玉米秸秆和55 mL水加入反应釜中，反应温度为190 ℃，反应压力为3 MPa，搅拌转数为1200 r/min，反应时间为8 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为57.8%，总糖浓度为5.7 g/L。
实施例18
首先将10g苯乙烯和15g马来酸酐单体进行混合，加入25g溶剂苯，然后加入1g二乙烯基苯和0.01g过氧化苯甲酰，混合均匀，将氧化锆载体浸泡在该聚合液中，浸泡4 h，放入烘箱中进行程序升温80 ℃保留2 h，110 ℃保留4 h，120 ℃保留2 h使得聚苯乙烯马来酸酐多聚物聚合在载体的外面。再将负载多聚物的载体浸泡于氨水中，在45 ℃条件下氨解4h，中和后，将氨解后得到的高分子聚合物载体置于氯化钯、氯化钌和氯化铑乙醇溶液中，氯化钯、氯化铑和氯化钌的量为载体质量的10%，在78 ℃条件下回流9 h，得到高分子配位金属催化剂，最后将制备的催化剂常温下置于2.5 mol/L的硫酸溶液中，静置0.1h进行改性处理后水洗至中性，烘干，得到酸性催化剂。
催化剂性能评价：将质量为10 g的催化剂，20 g的玉米秸秆和70 mL水加入反应釜中，反应温度为130 ℃，反应压力为2.5 MPa，搅拌转数为600 r/min，反应时间为9 h。反应结束后取样测定分析，得到秸秆的转化率为47.9%，总糖浓度为11.9 g/L。
Claims (16)
1.一种秸秆制糖的方法，其特征在于，采用酸性催化剂，将秸秆与氢气进行加氢反应得到糖；
所述酸性催化剂由如下方法制备得到：
（1）将向苯乙烯单体和马来酸酐单体的溶液中加入二乙烯基苯和过氧化苯甲酰，混合均匀后得到聚合液，之后将载体浸泡于所述聚合液中；
（2）将浸泡完毕的载体取出，控制温度使得多聚物聚合于所述载体表面，之后氨解中和，得到高分子聚合物载体；
（3）将所述高分子聚合物载体置于贵金属盐的溶液中，进行配合反应，得到高分子配位金属催化剂；
（4）将所述高分子配位金属催化剂在浓度为0.1~6 mol/L的硫酸溶液中反应，之后清洗至中性，干燥即得所述酸性催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢反应中，秸秆与溶剂的质量比为1~50:0~750。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，秸秆与溶剂的质量比为5~20:0~500。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，秸秆与溶剂的质量比为5~10:0~150。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢反应中，所述酸性催化剂与所述秸秆的质量比为0.1~50:1~50。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述酸性催化剂与所述秸秆的质量比为1~20:5~20。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述酸性催化剂与所述秸秆的质量比为2~10:5~10。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加氢反应的温度为100~200℃，所述的加氢反应的氢气压力为0~6.0Mpa，反应时间为0.5~12 h。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的加氢反应的温度为140℃，反应压力为1.5 Mpa，反应时间为2 h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的载体为活性炭、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化钛、氧化钒、氧化硅、氧化锆或氧化钨中的一种或多种。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中苯乙烯单体和马来酸酐单体的质量比为1:1~1:4；二乙烯基苯与马来酸酐单体的质量比为0.1~0.5:1；苯乙烯单体和马来酸酐单体的溶液中，马来酸酐单体与溶剂的质量比为1:1~1:4；过氧化苯甲酰与苯乙烯单体的质量比为0.001:1；所述的浸泡的时间为0.5~6 h。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苯乙烯单体和马来酸酐单体的溶液的溶剂为苯。
13. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的聚合的温度为60~120℃，时间为1~12 h；所述的氨解的温度为45~60℃，时间为0.5~5 h。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的贵金属盐的溶液的溶剂为乙醇；所述的贵金属盐为氯化钌、氯化铑、氯化钯或氯化铂中的一种或多种；所述的贵金属盐的量为所述高分子聚合物载体的质量的0.1%~10%。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的贵金属盐为氯化钯和氯化铂的混合物。
16. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述反应的温度为常温，所述反应的时间为0.1~12 h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210808481.3A CN115193478B (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 一种秸秆制糖的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210808481.3A CN115193478B (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 一种秸秆制糖的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115193478A CN115193478A (zh) | 2022-10-18 |
| CN115193478B true CN115193478B (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=83580955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210808481.3A Active CN115193478B (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 一种秸秆制糖的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115193478B (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101012387B (zh) * | 2007-02-01 | 2011-05-11 | 淮北中润生物能源技术开发有限公司 | 高效纤维素生物质生产液体燃料工艺 |
| CN105541534B (zh) * | 2014-10-28 | 2017-09-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由植物茎秆制备低碳烯烃的方法 |
| CN105779036B (zh) * | 2016-05-10 | 2017-09-29 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种秸秆生产交通燃料用油的方法 |
| CN109776259B (zh) * | 2017-11-11 | 2021-12-31 | 华东理工大学 | 一种原生生物质一锅法全利用制备环烷烃和多元醇的方法 |
| CN109382104B (zh) * | 2018-10-16 | 2020-06-26 | 中国科学技术大学 | 由木质纤维素类生物质一步制备乙醇的方法及催化剂 |
| CN109704917B (zh) * | 2019-01-28 | 2023-09-15 | 华东师范大学 | 一种化学法转化玉米芯糠醛渣为生物乙醇的工艺 |
-
2022
- 2022-07-11 CN CN202210808481.3A patent/CN115193478B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115193478A (zh) | 2022-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Martin et al. | Dilute sulfuric acid pretreatment of agricultural and agro-industrial residues for ethanol production | |
| US10662455B2 (en) | Sulfur dioxide and/or sulfurous acid pretreatment | |
| CN101255479B (zh) | 一种将木质纤维素高效糖化的预处理方法 | |
| CA2141794C (en) | Methods of biomass pretreatment | |
| CN109879996B (zh) | 一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法 | |
| CN108097312A (zh) | 一种木质纤维素基固体酸催化剂的制备方法及其应用 | |
| Polprasert et al. | Bioethanol production from pretreated palm empty fruit bunch (PEFB) using sequential enzymatic hydrolysis and yeast fermentation | |
| KR20090030967A (ko) | 초임계수를 이용한 목질계 바이오매스의 당화방법 | |
| CN102417937A (zh) | 一种催化水解纤维素制备还原糖的方法 | |
| CN101775447B (zh) | 电解水离子体系预处理生物质原料的方法 | |
| CN103849665A (zh) | 羧基功能化离子液体溶液预处理木质纤维素的方法 | |
| Eswari et al. | Recent insight into anaerobic digestion of lignocellulosic biomass for cost effective bioenergy generation | |
| Sultana et al. | Kinetic study of ethanol production from different sizes of two-step pretreated oil palm trunk by fed-batch simultaneous saccharification and fermentation | |
| CN101402659A (zh) | 一种去除生物质原料中半纤维素的方法 | |
| CN115193478B (zh) | 一种秸秆制糖的方法 | |
| WO2018133619A1 (zh) | 一种农林生物质原料浓醪水解产糖的方法 | |
| CN106831342B (zh) | 一种利用农作物秸秆制备木糖醇的方法 | |
| JP2009291154A (ja) | バイオエタノールの製造方法 | |
| CN102452702B (zh) | 一种冷凝水的回用方法 | |
| Burhan et al. | Evaluation of simultaneous saccharification and fermentation of oil palm empty fruit bunches for xylitol production | |
| CN110183553B (zh) | 一种亲水/疏水聚丙烯酰胺与聚苯乙烯互穿聚合物网络及其应用 | |
| CN109628652B (zh) | 一种由玉米秸秆中的半纤维素一步催化制备木糖的方法 | |
| CN112877380A (zh) | 一种乳酸联合木聚糖酶水解制备低聚木糖的方法 | |
| JPWO2010093047A1 (ja) | バイオマス糖化の前処理方法及びその前処理方法を用いた糖化方法 | |
| Rahman et al. | Effect of Dilute Acid Pretreatment of Vegetable Waste on Sugar Production and Inhibitor Formation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |