【苏州活性炭】活性炭浸渍磺酸预处理制备葡萄糖

时间：2021-07-12

活性炭浸渍磺酸预处理制备葡萄糖

木质素是常见农业副产物，为了研究开发生物能源，本次介绍的是一款活性炭酸催化剂，该催化剂可以有效地对木质素进行预处理，并且其温度要低于常规液态硫酸。在这方面，磺酸浸渍下的活性炭拥有高活性和选择性在几个酸催化的反应。本研究的总体目标是并排合成和系统地比较不同的磺酸固体酸浸渍的活性炭催化剂，以预处理木质素，随后水解成葡萄糖。

活性炭浸渍磺催化剂与实验方法

使用活性炭作为载体分别与对甲苯磺酸，甲磺酸和硫酸进行浸渍合成了三种固体酸催化剂。这项研究中的所有实验均一式三份进行，所有活性炭催化剂均重复使用了3次。在这项研究中测试了四个处理变量(催化剂类型，预处理温度，预处理时间和催化剂耐久性)。三种活性炭浸渍催化剂，温度(30、60和90°C)和催化剂耐久性的水平测试，而预处理时间(90分钟和120分钟)有2个级别。使用混合模型分析数据，并采用切片效应测试以观察在95%置信范围内使用3类固定效应测试。

活性炭的EDX光谱

活性炭在磺化处理后，表面积减少，可能是由于碳与磺酸之间的氧化反应所致。活性炭骨架中磺酸基的浸渍减少了可用的孔体积，但是孔径始终保持在20nm左右。活性炭的表面化学性质发生了显着变化。与对照(原料活性炭)相比，磺酸浸渍的活性炭催化剂的总酸度显着提高。具体而言，对于由磺酸，羧酸，内酯和磺酸组成的活性炭催化剂，总酸度增加了几倍。酚基，表明活性炭和磺酸前体之间的氧化反应。此外，当进行元素分析时，磺酸负载的碳在表面上也表现出明显的变化。未浸渍活性炭和活性炭浸渍甲磺酸的EDX光谱如图1所示。由于磺酸的形成，该表面在2.3keV处显示出硫的存在。在酯化反应中测试了磺化活性炭催化剂，在该反应中发现了约2.3keV的硫峰。我们的表征数据也通过XPS分析得到了证实，该分析提供了有关磺化活性炭表面化学的信息。

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