一种β-胡萝卜素降解催化剂的合成方法与流程

文档序号:17216163发布日期:2019-03-27 11:23阅读:506来源:国知局
本发明涉及一种β-胡萝卜素降解催化剂的合成方法,属于催化剂材料制备领域。
背景技术
:β-胡萝卜素是一种常见的天然色素,广泛存在于各种蔬菜水果中。由于这种物质具有强烈的颜色,食品加工业的废水,因含有β-胡萝卜素而导致相关颜色指标不合格。因此,β-胡萝卜素的降解技术,在环境治理方面,有重要的需求。目前,已有方法有很多局限性,比如催化剂用量较高、催化剂成本高、使用强氧化剂等。开发出高效、便宜的催化剂,使用安全、廉价、清洁的氧化剂(如氧气),降解β-胡萝卜素,有很好的实际应用意义。技术实现要素:本发明的目的是提供一种β-胡萝卜素降解催化剂的合成方法。本发明以芳香胺、一水合醋酸铜为原料,在盐酸中用过氧化氢氧化聚合制备铜催化剂。所述方法简单,具有较高的实际应用价值。为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:一种β-胡萝卜素降解催化剂的合成方法,将芳香胺、一水合醋酸铜、1mol/l的盐酸以及30%质量浓度的过氧化氢按照4.5~5.0g:22.0~23.0mg:100ml:1ml的比例混合,0~50oc下静置24小时以上,得到的黑色沉淀过滤后可用于催化β-胡萝卜素氧气氧化降解。本发明中,所述的芳香胺包括3-异丙氧亚甲基苯胺、苯胺、对甲基苯胺、对氯苯胺、萘胺等,其中优选3-异丙氧亚甲基苯胺,使用这种原料制备催化剂活性最高,可大大缩短β-胡萝卜素降解时间。本发明中,芳香胺与30%质量浓度的过氧化氢的比例4.5~5.0g:1ml,其中优选4.7g:1ml。使用这种比例,制备催化剂活性最高,可大大缩短β-胡萝卜素降解时间。本发明中,一水合醋酸铜与30%质量浓度的过氧化氢的比例22.0~23.0mg:1ml,其中优选22.5mg:1ml。使用这种比例,即可充分负载铜催化剂,又可避免催化剂团聚,从而制备催化剂活性最高,可大大缩短β-胡萝卜素降解时间。本发明中,催化剂聚合时,静置温度为0~50oc,其中优选25oc。使用这种温度制备出的材料,即可充分聚合原料,又可很好地吸收铜催化剂,从而使得催化剂活性最高,可大大缩短β-胡萝卜素降解时间。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明制备的催化剂合成成本低、使用廉价金属原料、金属含量低,催化β-胡萝卜素降解时可使用廉价、安全、环保的氧气为氧化剂,实用性好。具体实施方式下面的实施例对本发明进行更详细的阐述,而不是对本发明的进一步限定。本发明公开了以廉价的芳香胺以及一水合醋酸铜为原料,在酸性环境中用过氧化氢氧化聚合制备铜催化剂,该催化剂可催化β-胡萝卜素被氧气氧化降解,效果显著,有很好的工业应用价值。实施例1将3-异丙氧亚甲基苯胺、一水合醋酸铜、1mol/l的盐酸以及30wt%浓度的过氧化氢按照4.7g:22.5mg:100ml:1ml的比例混合,25oc下静置24小时,得到的黑色沉淀过滤后加入到0.01mol/l的β-胡萝卜素的1,4-二氧六环溶液中(每100ml溶液加20毫克催化剂),80oc下通入氧气(0.88ml/s),8小时后颜色褪去。icp分析该催化剂中铜含量极低,仅为0.42%(质量含量)。实施例2其他条件同实施例1,检验不同芳香胺所产生的材料的性能,实验结果见表1。表1不同芳香胺产生的材料的性能编号芳香胺颜色褪去时间(小时)13-异丙氧亚甲基苯胺(实施例1)82苯胺243对甲基苯胺204对氯苯胺485萘胺36由上述结果可知,反应所使用的芳胺优选3-异丙氧亚甲基苯胺(实施例1),以其为原料合成的催化剂活性最高,褪色最快(编号1)。实施例3其他条件同实施例1,检验不同芳香胺与过氧化氢的比例的效果,实验结果如表2所示。表2不同芳香胺与过氧化氢的比例的效果检验编号芳香胺与30wt%过氧化氢的比例(g/ml)褪色时间(小时)14.51224.61234.7(实施例1)844.81454.92065.024由上述结果可知,芳香胺与过氧化氢的比例优选4.7g/ml(实施例1)。实施例4其他条件同实施例1,检验不同一水合醋酸铜与过氧化氢的比例,实验结果如表3所示。表3不同一水合醋酸铜与过氧化氢的比例效果的检验编号一水合醋酸铜与30wt%过氧化氢的比例(mg/ml)褪色时间(小时)12216222.115322.311422.5(实施例1)8522.710622.91272312由上述结果可知,一水合醋酸铜与过氧化氢的比例优选22.5mg/ml(实施例1)。实施例5其他条件同实施例1,检验不同静置温度制备的材料性能,实验结果如表4所示。表4不同静置温度效果的检验编号静置温度(oc)褪色时间(小时)10242101432010425(实施例1)8530116401575018由上述结果可知,浸渍温度25度时制备的催化剂效果最好(实施例1)。以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,依据本发明的技术实质,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。当前第1页12
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