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申请/专利权人：淮阴师范学院

摘要：本发明公开了一种低共熔溶剂中铌基单原子催化剂催化木质纤维素组分分离方法，通过设计合成铌基单原子催化剂，催化木质纤维素原料在低共熔溶剂中反应，实现木质素纤维素组分分离，包括以下步骤：铌基单原子催化剂合成；低共熔溶剂制备；木质纤维素组分分离；及催化剂和溶剂回用。本发明采用低共熔溶剂中铌基单原子催化剂催化木质纤维素组分分离，是铌基单原子催化剂在木质纤维素组分分离中的首次应用，实现了木质素的高效脱除并显著促进了分离纤维素的酶水解，催化剂和溶剂经过简单过滤或蒸馏即可实现回用，大大降低了生产成本，具有良好的工业应用前景。

主权项：1.低共熔溶剂中铌基单原子催化剂催化木质纤维素组分分离方法，其特征是该木质纤维素组分的分离方法包括以下步骤：步骤1、铌基单原子催化剂合成：称取5～20克硝酸锌溶于275毫升甲醇中形成A溶液，称取0.2～2克草酸铌溶于25毫升乙二醇中形成Ｂ溶液；AB两种溶液混匀，在剧烈搅拌条件下缓慢加至含有10～20克2-甲基咪唑的300毫升甲醇中，室温反应24小时，再升温至60℃并静置4小时，过滤；甲醇洗涤滤渣，80℃真空干燥12小时；研磨后再置于管式炉中，在氮气氛围900℃焙烧，冷却，研磨待用；步骤2、低共熔溶剂制备：按摩尔比1:（1～10）称取低共熔溶剂的氢键受体和氢键供体，置于烧瓶中，60℃搅拌2小时，形成均匀透明溶液；透明溶液置于80℃真空干燥箱中干燥24小时，冷却待用；所述的低共熔溶剂的氢键受体为氯化胆碱或甜菜碱中的一种，所述氢键供体为草酸、乳酸、乙二醇、尿素中的一种；步骤3、木质纤维素组分分离：称取1.0克木质纤维素原料、5～20克低共熔溶剂和0.05～0.2克催化剂，置于反应器中，90～150℃反应2～10小时，过滤，得反应滤液和反应滤渣；反应滤液中富含木质素，反应滤渣中富含纤维素；所述木质纤维素原料为农林废弃物中的玉米秸秆、玉米芯、小麦秸秆、竹木加工剩余物的一种；步骤4、木质素脱除：步骤3的反应滤液中加入3～4倍体积水，木质素沉淀析出，过滤，得沉淀物和滤液；沉淀物中富含木质素；步骤5、溶剂回收：步骤4的滤液采用减压蒸馏，得回收低共熔溶剂，回用；步骤6、纤维素酶水解：步骤3的反应滤渣在80℃真空干燥12小时，酶水解；酶水解结束后过滤，得滤渣和滤液；滤液进行糖组分分析；酶水解的纤维素酶的添加量为20FPUg底物，50℃，酶水解72小时；步骤7、催化剂回收：步骤6的滤渣置于80℃真空干燥12小时，得回收催化剂，回用。

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