文献类型：期刊文献

中文题名：磁性颗粒负载磺酸功能化离子液体催化纤维素水解的研究

英文题名：Ionic Liquid Modified Magnetic Nanoparticle:An Recyclable Magnetic Catalyst for Cellulose Hydrolysis

作者：杨艳平[1,2] 罗云龙[2] 沈明贵[1,2] 商士斌[1,2] 宋湛谦[2]

第一作者：杨艳平

机构：[1]中国林业科学研究院林业新技术研究所,北京100091;[2]中国林业科学研究院林产化学工业研究所,生物质化学利用国家工程实验室,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏省生物质能源与材料重点实验室,江苏南京210042

年份：2017

卷号：51

期号：6

起止页码：6-10

中文期刊名：生物质化学工程

外文期刊名：Biomass Chemical Engineering

收录：北大核心:【北大核心2014】；

基金：中国林科院林业新技术所基本科研业务费专项资金(CAFINT2014C07);江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20150071);江苏省生物质能源与材料重点实验室开放基金项目(JSBEM201402)

语种：中文

中文关键词：纤维素;磁性负载催化剂;水解;还原糖

外文关键词：cellulose ; magnetic loaded catalyst ; hydrolysis ; reducing sugar

分类号：TQ351

摘要：采用化学修饰法将磺酸功能化离子液体[SO_3H-(CH_2)_3-HIM][HSO_4]负载在磁性纳米颗粒Fe_3O_4表面,制备了一种磁性颗粒负载磺酸催化剂Fe_3O_4@SiO_2-IL,并将Fe_3O_4@SiO_2-IL用于催化纤维素水解反应。采用FT-IR和TEM对催化剂进行了表征,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和水用量对纤维素水解还原糖产率的影响。Fe_3O_4@SiO_2-IL样品在FT-IR光谱中的—SO3H吸收峰和咪唑环的峰,说明离子液体被成功地负载到Fe_3O_4@SiO_2表面;TEM分析显示,Fe_3O_4磁核的颗粒大小约为250 nm,经过包裹和离子液体修饰的磁性颗粒表面并无明显变化。当纤维素用量为0.1 g,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)的用量为2.0g,磁性催化剂用量为0.2g,水用量为0.2g,反应温度100℃,反应时间40 min时,纤维素水解还原糖产率可达52.5%,并且磁性催化剂具有较好的磁性分离性能和重复使用性能,重复使用5次后,纤维素水解还原糖产率并无明显降低。
Dual Brnsted acidic ionic liquid 1-（ propyl-3-sulfonate） imidazolium hydrogen sulfate [SO3 H-（ CH2）3-HIM][HSO4]was supported onto the surface of Fe3O4@ SiO2 to prepare recyclable magnetic catalyst Fe3O4@ SiO2-IL by chemical modification.The magnetic catalyst was characterized by FT-IR,TEM and further utilized in the hydrolysis of cellulose. The influences of reaction temperature,reaction time,catalyst dosage and water content on the convertion of cellulose to reduction sugars were investigated. The FT-IR of Fe3O4@ SiO2-IL showed absorption peaks of —SO3 H and that of imidazole ring,which indicated that the ionic liquid was successfully loaded on Fe3O4@ SiO2. The TEM images showed that the particles size of Fe3O4 was about250 nm and the surface of particles had no significant change after packing and modification of ionic liquid. With the dosage of0. 1 g cellulose,2. 0 g ionic liquid [Bmim]Cl,0. 2 g magnetic catalyst,0. 2 g water and reacting under 100 ℃ for 40 min,the yield of the total reducing sugars reached 52. 5 %. After magnetic separation,the catalyst could be reused for 5 recycles without the loss of catalytic activity.