膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺；本发明在膜状M([H4]salen)（M=Cu、Co、Fe、Mn、Zn）存在的条件下，对纸浆进行处理；本发明采用无污染的纸浆催化脱木素技术，原料用量少，对环境条件无苛刻要求，改善纸浆白度和各项性能明显，可明显减少药剂消耗。
【专利说明】
膜状M ([ H4] sa I en)催化纸浆漂白的工艺
技术领域
[0001]本发明涉及一种膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺，是一项改进的纸浆漂白技术。【背景技术】
[0002]近年来由于环境保护的要求，纸浆漂白行业已转向利用全无氯漂白。为提高纸浆脱木素的效率，可采用生物酶处理、化学催化等方法，目前这方面研究较为深入。它们与木素中的某些成分作用，形成有利于纸浆脱木素的条件，改善纸浆的漂白性能。M ([H2] salen)催化脱木素已有报道。通过还原M ([H2]salen)，得到M ([H4]salen) (M=Cu、Co、Fe、 Mn、Zn)，使C=N键成为C-N键，提高催化剂催化活性;通过固载化，进一步提高催化剂的稳定性和活性，可增加纸浆木素的反应活性，增强氧等与纸浆木素的反应效率，从而提高纸浆木素的降解性，提高漂白效率。但是一般的固载化仍存在催化剂易分离的问题，可以通过成膜的方式将M([H4]salen)牢固附载在基体表面.避免催化剂在使用过程的分离问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺， 该工艺是一种改进的纸浆漂白方法，其工艺技术容易实施，无污染，提高纸浆漂白的效果好，改善纸浆漂白各项性能明显。
[0004]解决本发明的技术问题所采用的方案如下:在膜状M ([H4]salen)和02存在的条件下，对纸浆进行处理。
[0005]所述膜状M ([H4] salen)为Cu( [H4] salen)、Co([H4] salen)、Fe( [H4] salen)、Mn ([H4]salen)或Zn( [H4]salen) 〇
[0006] 在纸浆处理过程中，膜状M ([H4]salen)的用量为纸浆质量的0.02?0.08%，〇2的压力为0.1?0.3MPa，漂白在60?90°C下处理60?120min。[〇〇〇7]本发明中M( [H4]salen)是通过现有方法制得的，例如参照下述文献中的方法:(1)Chen, P., Fan, B.B., Song, M.G., Jin, C., Ma, J.H., Li, R.F., 2006.Zeolite-encapsulated Ru(III) tetrahydro-Schiff base complex: an efficient heterogeneous catalyst for the hydrogenat1n of benzene under mild condit1ns.Catal.Commun? 7, 969-973.(2)Jacob, C.R., Varkey, S.P., Ratnasamy, P., 1998.Selective oxidat1n over copper and manganese salens encapsulated in zeolites.Micropor.Mesopor.Mat.22, 465-474.(3)Jin, C., Fan, ff.B., Jia, Y.J., Fan, B.B., Ma, J.H., Li, R.F., 2006.Encapsulat1n of transit1n metal tetrahydro-Schiff base complexes in zeolite Y and their catalytic properties for the oxidat1n of cycloalkanes.J.Mol.Catal.A: Chem.249, 23-30.2、膜状M([H4] salen)催化剂的制备:参考文献制备，例如邹晓梅，陈启胜，柯小雪，雷琴，赵梓铭，刘希龙，陈艳，华英杰，王崇太.PWnCu/Ti02膜光催化剂的制备及可见光催化性能?无机化学学报，2015,31 (10) ,2037-2043中的方法；在搅拌下，将3g M([H4]salen)溶于100mL水和乙醇的混合溶液中(水:乙醇体积比为1: 20)，然后逐滴加入硫酸溶液，使反应体系的pH值保持在2?3;继续搅拌使溶剂蒸发得到M ([H4]salen)溶胶，放置、陈化20 h后形成凝胶;采用浸渍提拉法将此凝胶在玻片上提拉成膜，放入马弗炉焙烧3 h，得到膜状M([H4]salen)催化剂。
[0008]本发明的有益效果是:(1)工艺实施容易；(2)改善纸浆漂白，比一般的固载化M ([H4]salen)催化纸浆漂白效率，能提高纸浆白度20-30%;(3)减少药剂消耗，采用膜状M ([H4]salen)催化纸浆漂白工艺，能减少氧消耗20-30% 以上。【具体实施方式】
[0009]下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。[0〇1〇]实施例1:膜状M([H4]salen)催化纸衆漂白的工艺，具体操作如下:(l)Cu ([H4]salen)的制备取2.5g乙二胺和8.5mL水杨醛溶解于18mL甲醇中，在冰水中搅拌30min，静置15min后， 用G3玻璃器减压抽滤，用lmL乙醚洗涤，在33°C下真空干燥得淡黄色晶体，再用160ml无水乙醇重结晶，在33°C下真空干燥得黄色晶体，得到席夫碱配体salen;6.32席夫碱溶解在920mL甲醇中，再加入0.42硼氢化钠(NaBH4)，室温下搅拌2小时，减压蒸馏去掉溶剂，粗产物用水洗，再用乙醇重结晶，得[H4]Salen配体白色晶体；称取2.32g配体[H4]salen溶解于装有100mL热的甲醇的烧瓶中，称取2.16g醋酸铜溶解于14mL温水中后，迅速将其转移到上述甲醇溶液，加热回流1小时后向烧瓶中滴加2mol/L的 NaOH溶液直至有沉淀产生，冷却，用G3漏斗过滤，得到的产物在50°C下真空干燥，得到Cu ([H4]salen)配合物；在搅拌下，将3g Cu ([ H4 ] sal en)溶于100mL水和乙醇的混合溶液中(水:乙醇体积比为 1:20)，然后逐滴加入硫酸溶液，使反应体系的pH值保持在2?3;继续搅拌使溶剂蒸发得到M ([H4]salen)溶胶，放置、陈化20 h后形成凝胶;采用浸渍提拉法将此凝胶在玻片上提拉成膜，放入马弗炉焙烧3 h，得到膜状Cu([H4]Salen)催化剂。
[0011](2)膜状&1([114]8&1611)催化纸浆漂白的工艺在膜状Cu ([H4]salen)存在的条件下，对纸浆进行处理;对纸浆处理时，膜状M ([H4] salen)的用量为纸浆质量的0.02%，处理的温度控制在60°C，时间60min，对纸浆处理时，还添加了 〇2,〇2的压力为0.1MPa;采用此工艺比一般的固载化催化剂提高纸浆白度20%;氧消耗 30%，采用此工艺比一般的固载化催化剂能减少氧消耗20%。
[0012]实施例2:(1)膜状Co ([H4]salen)的制备过程参照实施例1步骤(1)中的方法；(2)在膜状M ([H4]salen) (M= Co)存在的条件下，对纸浆进行处理;对纸浆处理时，膜状M ([H4]salen)的用量为纸浆质量的0.04%，处理的温度控制在75°C，时间90min。对纸浆处理时，还添加了〇2,〇2的压力为〇.2MPa;采用此工艺比一般的固载化催化剂提高纸浆白度 25%;氧消耗35%，采用此工艺比一般的固载化催化剂能减少氧消耗25%。
[0013]实施例3(1)膜状Fe ([H4] salen)的制备过程参照实施例1步骤(1)中的方法；(2)在膜状M ([H4]salen) (M= Fe)存在的条件下，对纸浆进行处理;对纸浆处理时，膜状M ([H4] salen)的用量为纸浆质量的0.08%，处理的温度控制在90°C，时间120min;对纸浆处理时，还添加了〇2,〇2的压力为〇.3MPa。采用此工艺比一般的固载化催化剂提高纸浆白度 30%;氧消耗40%，采用此工艺比一般的固载化催化剂能减少氧消耗30%。
[0014]实施例4(1)膜状Mn ([H4]salen)的制备过程参照实施例1步骤(1)中的方法；(2)在膜状M ([H4]salen) (M= Mn)存在的条件下，对纸浆进行处理;对纸浆处理时，膜状M ([H4]salen)的用量为纸浆质量的0.05%，处理的温度控制在80°C，时间70min;对纸浆处理时，还添加了〇2,〇2的压力为〇.2MPa。采用此工艺比一般的固载化催化剂提高纸浆白度 30%;氧消耗40%，采用此工艺比一般的固载化催化剂能减少氧消耗25%。
[0015]实施例5(1)膜状Zn( [H4] salen)的制备过程参照实施例1步骤(1)中的方法；(2)在膜状M ([H4]salen) (M=Zn)存在的条件下，对纸浆进行处理;对纸浆处理时，膜状M ([H4]salen)的用量为纸浆质量的0.07%，处理的温度控制在70°C，时间lOOmin;对纸浆处理时，还添加了〇2,〇2的压力为0.1MPa。采用此工艺比一般的固载化催化剂提高纸浆白度 30%;氧消耗40%，采用此工艺比一般的固载化催化剂能减少氧消耗30%。
【主权项】
1.一种膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺，其特征在于:在膜状M ([H4]salen)存 在的条件下，对纸衆进行处理，其中膜状M ([H4]salen)中的M=Cu、Co、Fe、Mr^Zn。2.按权利要求1所述的膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺，其特征在于:对纸浆进 行处理时还添加了 〇2。3.根据权利要求2所述的膜状M([H4]salen)催化纸浆漂白的工艺，其特征在于:在纸浆 处理过程中，膜状M ([H4] sa 1 en)的用量为纸浆质量的0 ? 02?0 ? 08%，02的压力为0 ? 1? 0.310^，漂白在60?90°(:下处理60?12〇111111。
【文档编号】D21C9/10GK106012638SQ201610342734
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】周学飞
【申请人】昆明理工大学