]salen)催化纸浆脱木素工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种固载化M ([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，是一项改进的纸浆脱木素技术。
【背景技术】
[0002]近年来由于环境保护的要求，纸浆脱木素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，目前这方面研宄较为深入。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 ([Hjsalen) (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，增强过氧化氢等与纸浆木素的反应效率，从而提高纸浆木素的降解性。但是固载化M ([HJsalen)与过氧化氢组成新的催化纸浆脱木素工艺，目前尚未见相关的技术报道。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种固载化M ([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，该工艺是一种改进的纸浆脱木素方法，其工艺技术容易实施，无污染，提高纸浆脱木素的效果好，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:在固载化M ([HJsalen)和H2O2存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理。
[0005]所述固载化M ([Hjsalen)为固载化四氢席夫碱金属配合物，其中M为Cu、Co、Fe、Mn或Zn ;固载化M ([Hjsalen)通过现有方法可以制得，例如参照下述文献中方法:
(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 efficientheterogeneous 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 overcopper 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 zeoliteY and their catalytic properties for the oxidat1n of cycloalkanes.J.Mo 1.Catal.A: Chem.249, 23-30。
[0006]在纸浆脱木素处理过程中，固载化M ([HJsalen)的用量为纸浆质量的0.05?0.1%，H2O2的用量为纸浆质量的0.5?1.2%，脱木素在50?90°C下处理60?120min。
[0007]本发明的有益效果是: (1)工艺实施容易；
(2)改善纸浆脱木素，采用固载化M([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，能提高脱木素率 20-30% ；
(3)减少药剂消耗，采用固载化M([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，能减少过氧化氢消耗20-30%以上。
【具体实施方式】
[0008]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。
[0009]实施例1:固载化Cu ([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，具体操作如下:
(I)固载化Cu ([Hjsalen)的制备
A、席夫碱配体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Iml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。
[0010]B、四氢席夫碱配体[H4] Salen的制备
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。
[0011 ] C、Cu/Y改性分子筛的制备
分别称取1.2778g醋酸铜和20gNaY分子筛溶于水中，在室温下混合搅拌24小时，用G3过滤漏斗过滤，并用去离子水冲洗三次，将产物在120°C真空干燥箱干燥12小时，得到Cu/Y改性分子筛。
[0012]D、固载化四氢席夫碱金属配合物的制备
首先在氮气保护下将Cu/Y与[H4] salen ([H4] salen与Cu摩尔比为3)装入圆底烧瓶中充分混合，将其转移到真空干燥箱中真空加热120°C，保温24小时。将产物用丙酮进行抽提至无色，用0.lmol/L的NaCl溶液进行离子反交换24小时，最后用去离子水冲洗直到无氯离子，得固载化Cu ([Hjsalen)。
[0013](2)固载化Cu ([Hjsalen)催化纸楽脱木素
在固载化Cu ([HJsalen)和H2O2存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理；对纸浆处理时，固载化Cu ([H4] salen)的用量为纸浆质量的0.05%，处理的温度控制在50°C，时间60min，对纸浆处理时，还添加了 H2O2,H2O2用量为纸浆质量的0.5% ;脱木素率为50%，采用此工艺提高脱木素率20% ;过氧化氢消耗40%，采用此工艺能减少过氧化氢消耗20%。
[0014]实施例2:固载化Co ([H4] salen)催化纸浆脱木素工艺，具体操作如下:
(1)固载化Co([H4] salen)的制备过程参照实施例1步骤(I)中的方法；
(2)固载化Co([H4] salen)催化纸浆脱木素
在固载化M ([HJsalen) (M=Co)、H2O2存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理；对纸浆处理时，固载化M ([HJsalen)的用量为纸浆质量的0.07%，处理的温度控制在70°C，时间80min。对纸浆处理时，还添加了 H2O2, H2O2用量为纸浆质量的0.7% ;脱木素率为60%，采用此工艺提高脱木素率25% ;过氧化氢消耗50%，采用此工艺能减少过氧化氢消耗25%。
[0015]实施例3:固载化Fe ([H4] salen)催化纸浆脱木素工艺，具体操作如下:
(1)固载化Fe([H4] salen)的制备过程参照实施例1步骤(I)中的方法；
(2)固载化Fe([HJsalen)催化纸浆脱木素
在固载化M ([HJsalen) (M= Fe)、H2O2存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理；对纸浆处理时，固载化M ([HJsalen)的用量为纸浆质量的0.1%，处理的温度控制在90°C，时间120min，对纸浆处理时，还添加了 H2O2, H2O2用量为纸浆质量的1.2% ;脱木素率为70%，采用此工艺提高脱木素率25% ;过氧化氢消耗60%，采用此工艺能减少过氧化氢消耗30%。
[0016]实施例4:固载化Mn ([H4] salen)催化纸浆脱木素工艺，具体操作如下:
(1)固载化Mn([H4] salen)的制备过程参照实施例1步骤(I)中的方法；
(2)固载化Mn([H4] salen)催化纸楽脱木素
在固载化M ([HJsalen) (M= Μη)、Η202存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理；对纸浆处理时，固载化M ([HJsalen)的用量为纸浆质量的0.08%，处理的温度控制在60°C，时间lOOmin，对纸浆处理时，还添加了 H2O2, H2O2用量为纸浆质量的0.8% ;脱木素率为65%，采用此工艺提高脱木素率23% ;过氧化氢消耗55%，采用此工艺能减少过氧化氢消耗28%。
[0017]实施例5:固载化Zn ([H4] salen)催化纸浆脱木素工艺，具体操作如下:
(1)固载化Zn([H4] salen)的制备过程参照实施例1步骤(I)中的方法；
(2)固载化Zn([HJsalen)催化纸浆脱木素
在固载化M ([HJsalen) (M= Ζη)、Η202存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理；对纸浆处理时，固载化M ([HJsalen)的用量为纸浆质量的0.06%，处理的温度控制在80°C，时间70min，对纸浆处理时，还添加了 H2O2,H2O2用量为纸浆质量的0.6% ;脱木素率为68%，采用此工艺提高脱木素率23% ;过氧化氢消耗58%，采用此工艺能减少过氧化氢消耗26%。
【主权项】
1.一种固载化M ([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，其特征在于:在固载化M ([H4]salen)和H2O2存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理，其中固载化M ([H4Jsalen)中的M为Cu、Co、Fe、Mn 或 Zn。
2.根据权利要求1所述的固载化M([HJsalen)催化纸浆脱木素工艺，其特征在于:在纸浆脱木素处理过程中，固载化M ([H4] salen)的用量为纸浆质量的0.05?0.1%，H2O2的用量为纸浆质量的0.5?1.2%，脱木素在50?90°C下处理60?120min。
【专利摘要】本发明公开了一种固载化M([H4]salen)催化纸浆脱木素工艺，属于纸浆脱木素技术；本发明方法在固载化M([H4]salen)（M为Cu、Co、Fe、Mn或Zn）和H2O2存在的条件下，对纸浆进行脱木素处理，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，改善纸浆脱木素降解各项性能明显，可明显减少药剂消耗。
【IPC分类】D21C9-16
【公开号】CN104762847
【申请号】CN201510130772
【发明人】周学飞
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月25日