醣类的制备方法 |
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申请号 | CN201410005200.6 | 申请日 | 2014-01-06 | 公开(公告)号 | CN103966367A | 公开(公告)日 | 2014-08-06 |
申请人 | 财团法人工业技术研究院; | 发明人 | 洪伟钧; 施瑞虎; 陈嘉元; 林惠聪; 李宏台; 万皓鹏; | ||||
摘要 | 本公开提供一种醣类的制备方法,包括:混合 有机酸 与一固态酸催化剂,以形成一 混合液 ;加入一 纤维 质生质物至该混合液中,以进行一溶解反应;以及加入 水 至该混合液中,以进行一 水解 反应,获得一醣类。该方法制程简单、成本低廉且节约能耗。 | ||||||
权利要求 | 1.一种醣类的制备方法,包括: |
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说明书全文 | 醣类的制备方法技术领域[0001] 本公开是有关于一种醣类的制备方法,特别是有关于一种使用固态酸催化剂的醣类的制备方法。 背景技术[0003] 木质纤维素是生质物最主要成分,为地球上最丰富的有机物质。木质纤维素组成以纤维素、半纤维素及木质素为主,其比例依序约为:38~50%、23~32%及15~25%。纤维素水解后可生成葡萄糖,但由于纤维素分子间及分子内存在强烈氢键作用及凡德瓦尔力,以及纤维素聚集态结构复杂,具有高结晶度,致化学药剂难以进入纤维素分子内部发生解聚作用。水解纤维素的最主要方法为酶水解与传统酸水解两种,然,两种技术均存在诸多不完善之处,难以大规模应用。 [0005] 稀酸水解通常以相对便宜的硫酸为催化剂,但需在耐腐蚀的压力容器中以高温(大于200℃)进行操作,设备等级要求高;同时,稀酸水解温度高,副产物多,醣产率低。浓酸水解可在较低温度与常压下进行,但,存在浓酸强烈腐蚀性、水解液后处理制程复杂、酸耗大、回收困难等问题。发明内容 [0007] 本公开的一实施方式,提供一种醣类的制备方法,包括:混合有机酸与一固态酸催化剂,以形成一混合液;加入一纤维质生质物至该混合液中,以进行一溶解反应;以及加入水至该混合液中,以进行一水解反应,获得一醣类。 [0008] 本发明的优点在于:本发明以固态酸催化剂取代液态均相催化剂,在甲酸溶液中酯化与溶解纤维质生质物后,再加水以适合温度将反应物转化成醣类产物。本发明使用固态酸催化剂,避免了传统液态催化剂的回收方法较复杂且能耗高的问题,本发明无需使用抗腐蚀特殊材质的反应器,制程简单、成本低廉且节约能耗。此外,本发明水解反应时间快,仅为传统酶水解法的五分之一。 [0009] 为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举一较佳实施例,作详细说明如下。 具体实施方式[0010] 本公开的一实施方式,提供一种醣类的制备方法,包括:混合有机酸与一固态酸催化剂,以形成一混合液;加入一纤维质生质物至混合液中,以进行一溶解反应;以及加入水至混合液中,以进行一水解反应,获得一醣类。 [0011] 在一实施方式中,上述有机酸于混合液中的重量百分比大体介于50~99wt%。 [0012] 在一实施方式中,上述有机酸可为甲酸、乙酸或其混合。 [0014] 在一实施方式中,上述阳离子交换树脂可为Nafion或Amberlyst-35。 [0015] 在一实施方式中,上述酸性沸石可为ZSM5、HY-Zeolite、MCM-41或丝光型沸石。 [0016] 在一实施方式中,上述杂多酸可为H3PW12O40、H4SiW12O40、H3PMo12O40或H4SiMo12O40。 [0018] 在一实施方式中,上述固态酸催化剂于混合液中的重量百分比大体介于1~50wt%,例如10~35wt%。 [0019] 在一实施方式中,上述纤维质生质物可为全纤维素、半纤维素或木质素。 [0020] 在一实施方式中,上述纤维质生质物于混合液中的重量百分比大体介于1~30wt%,例如5~20wt%。 [0021] 在一实施方式中,上述纤维质生质物可源自木、草、叶、水藻、废纸、玉米秆、玉米芯、稻秆、稻壳、麦秆、蔗渣、竹或农作物秸梗。 [0022] 在一实施方式中,上述溶解反应的温度大体介于40~130℃,例如50~110℃。 [0023] 在一实施方式中,上述溶解反应的时间大体介于20~360分钟,例如30~180分钟。 [0024] 在一实施方式中,上述水的添加量大体大于纤维质生质物水解为单醣的总摩尔当量。 [0025] 在一实施方式中,上述水解反应的温度大体介于40~130℃,例如50~110℃。 [0026] 在一实施方式中,上述水解反应的时间大体介于30~360分钟,例如60~180分钟。 [0027] 在一实施方式中,本公开醣类的制备方法更包括以沉降、过滤或离心法自混合液中分离固态酸催化剂。 [0028] 实施例 [0029] 纤维素溶解测试 [0030] 实施例1-1 [0031] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化钛固态催化剂,以形成一混合液(甲酸89.7wt%,二氧化钛10.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0032] 实施例1-2 [0033] 首 先, 混 合 甲 酸 (formic acid) 与 Nafion 固 态 催 化 剂( 强酸型高分子聚合物),以形成一混合液(甲酸83.2wt%, Nafion16.8wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0034] 实施例1-3 [0035] 首先,混合甲酸(formic acid)与铝粉固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,铝粉8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0036] 实施例1-4 [0037] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化硅固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,二氧化硅8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0038] 实施例1-5 [0039] 首先,混合甲酸(formic acid)与HY-Zeolite固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,HY-Zeolite8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0040] 实施例1-6 [0041] 首先,混合甲酸(formic acid)与ZSM5固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,ZSM58.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0042] 实施例1-7 [0043] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化锡固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,二氧化锡8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0044] 实施例1-8 [0045] 首先,混合甲酸(formic acid)与Amberlyst-35固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,Amberlyst-358.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0046] 实施例1-9 [0047] 首先,混合甲酸(formic acid)与氧化铁固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,氧化铁8.31wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表1所载。 [0048] 实施例1-10 [0049] 首先,混合甲酸(formic acid)与杂多酸固态催化剂(H3PW12O40),以形成一混合液(甲酸99.0wt%,杂多酸H3PW12O401wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度70℃,时间120分钟),结果如表1所载。 [0050] 实施例1-11 [0051] 首先,混合甲酸(formic acid)与以活性碳为载体的固态催化剂,以形成一混合液(甲酸84.1wt%,以活性碳为载体的固态催化剂15.9wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表1所载。 [0052] 表1 [0053] [0054] 实施例1-12 [0055] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化钛固态催化剂,以形成一混合液(甲酸79.4wt%,二氧化钛20.6wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0056] 实施例1-13 [0057] 首先,混合甲酸(formic acid)与Nafion固态催化剂(强酸型高分子聚合物),以形成一混合液(甲酸91.6wt%,Nafion8.4wt%)。接着,加入纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以 进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0058] 实施例1-14 [0059] 首先,混合甲酸(formic acid)与铝粉固态催化剂,以形成一混合液(甲酸93.33wt%,铝粉6.67wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0060] 实施例1-15 [0061] 首先,混合甲酸(formic acid)与铝粉固态催化剂,以形成一混合液(甲酸66.7wt%,铝粉33.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0062] 实施例1-16 [0063] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化硅固态催化剂,以形成一混合液(甲酸69.2wt%,二氧化硅30.8wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0064] 实施例1-17 [0065] 首先,混合甲酸(formic acid)与HY-Zeolite固态催化剂,以形成一混合液(甲酸84.4wt%,HY-Zeolite15.6wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0066] 实施例1-18 [0067] 首先,混合甲酸(formic acid)与ZSM5固态催化剂,以形成一混合液(甲酸84.4wt%,ZSM515.6wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0068] 实施例1-19 [0069] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化锡固态催化剂,以形成一混合液(甲酸66.7wt%,二氧化锡33.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0070] 实施例1-20 [0071] 首先,混合甲酸(formic acid)与Amberlyst-35固态催化剂,以形成一混合液(甲酸66.3wt%,Amberlyst-3533.7wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0072] 实施例1-21 [0073] 首先,混合甲酸(formic acid)与氧化铁固态催化剂,以形成一混合液(甲酸83.4wt%,氧化铁16.6wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表2所载。 [0074] 实施例1-22 [0075] 首先,混合甲酸(formic acid)与杂多酸固态催化剂(H3PW12O40),以形成一混合液(甲酸95.0wt%,杂多酸H3PW12O405wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度70℃,时间120分钟),结果如表2所载。 [0076] 实施例1-23 [0077] 首先,混合甲酸(formic acid)与以活性碳为载体的固态催化剂,以形成一混合液(甲酸70.9wt%,以活性碳为载体的固态催化剂29.1wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表2所载。 [0078] 表2 [0079] [0080] 实施例1-24 [0081] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化钛固态催化剂,以形成一混合液(甲酸89.7wt%,二氧化钛10.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0082] 实施例1-25 [0083] 首 先, 混 合 甲 酸 (formic acid) 与 Nafion 固 态 催 化 剂( 强酸型高分子聚合物),以形成一混合液(甲酸83.2wt%, Nafion16.8wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。实施例1-26 [0084] 首先,混合甲酸(formic acid)与铝粉固态催化剂,以形成一混合液(甲酸66.7wt%,铝粉33.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0085] 实施例1-27 [0086] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化硅固态催化剂,以形成一混合液(甲酸69.2wt%,二氧化硅30.8wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0087] 实施例1-28 [0088] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化硅固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.9wt%,二氧化硅8.1wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0089] 实施例1-29 [0090] 首先,混合甲酸(formic acid)与HY-Zeolite固态催化剂,以形成一混合液(甲酸84.4wt%,HY-Zeolite15.6wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0091] 实施例1-30 [0092] 首先,混合甲酸(formic acid)与ZSM5固态催化剂,以形成一混合液(甲酸84.4wt%,ZSM515.6wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0093] 实施例1-31 [0094] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化锡固态催化剂,以形成一混合液(甲酸66.3wt%,二氧化锡33.7wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0095] 实施例1-32 [0096] 首先,混合甲酸(formic acid)与Amberlyst-35固态催化剂,以形成一混合液(甲酸79.9wt%,Amberlyst-3520.1wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0097] 实施例1-33 [0098] 首先,混合甲酸(formic acid)与Amberlyst-35固态催化剂,以形成一混合液(甲酸66.3wt%,Amberlyst-3533.7wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0099] 实施例1-34 [0100] 首先,混合甲酸(formic acid)与氧化铁固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.69wt%,氧化铁8.31wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度101℃,时间240分钟),结果如表3所载。 [0101] 实施例1-35 [0102] 首先,混合甲酸(formic acid)与杂多酸固态催化剂(H3PW12O40),以形成一混合液(甲酸99.0wt%,杂多酸H3PW12O401wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度95℃,时间120分钟),结果如表3所载。 [0103] 实施例1-36 [0104] 首先,混合甲酸(formic acid)与以活性碳为载体的固态催化剂,以形成一混合液(甲酸73.1wt%,以活性碳为载体的固态催化剂26.9wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度95℃,时间180分钟),结果如表3所载。 [0105] 表3 [0106] [0107] 实施例1-37 [0108] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化钛固态催化剂,以形成一混合液(甲酸89.7wt%,二氧化钛10.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0109] 实施例1-38 [0110] 首先,混合甲酸(formic acid)与Nafion固态催化剂(强酸型高分子聚合物),以形成一混合液(甲酸91.6wt%,Nafion8.4wt%)。接着,加入纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以 进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0111] 实施例1-39 [0112] 首先,混合甲酸(formic acid)与铝粉固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,铝粉8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0113] 实施例1-40 [0114] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化硅固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,二氧化硅8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0115] 实施例1-41 [0116] 首先,混合甲酸(formic acid)与HY-Zeolite固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,HY-Zeolite8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0117] 实施例1-42 [0118] 首先,混合甲酸(formic acid)与ZSM5固态催化剂,以形成一混合液(甲酸19.67wt%,ZSM58.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0119] 实施例1-43 [0120] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化锡固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,二氧化锡8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0121] 实施例1-44 [0122] 首先,混合甲酸(formic acid)与Amberlyst-35固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,Amberlyst-358.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0123] 实施例1-45 [0124] 首先,混合甲酸(formic acid)与氧化铁固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.69wt%,氧化铁8.31wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间180分钟),结果如表4所载。 [0125] 实施例1-46 [0126] 首先,混合甲酸(formic acid)与杂多酸固态催化剂(H3PW12O40),以形成一混合液(甲酸99.0wt%,杂多酸H3PW12O401wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度70℃,时间60分钟),结果如表4所载。 [0127] 实施例1-47 [0128] 首先,混合甲酸(formic acid)与以活性碳为载体的固态催化剂,以形成一混合液(甲酸73.1wt%,以活性碳为载体的固态催化剂26.9wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间240分钟),结果如表4所载。 [0129] 表4 [0130] [0131] 实施例1-48 [0132] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化钛固态催化剂,以形成一混合液(甲酸89.7wt%,二氧化钛10.3wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0133] 实施例1-49 [0134] 首先,混合甲酸(formic acid)与Nafion固态催化剂(强酸型高分子聚合物),以形成一混合液(甲酸91.6wt%,Nafion8.4wt%)。接着,加入纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以 进行一溶解反应(温度80~85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0135] 实施例1-50 [0136] 首先,混合甲酸(formic acid)与铝粉固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,铝粉8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0137] 实施例1-51 [0138] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化硅固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,二氧化硅8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0139] 实施例1-52 [0140] 首先,混合甲酸(formic acid)与HY-Zeolite固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,HY-Zeolite8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0141] 实施例1-53 [0142] 首先,混合甲酸(formic acid)与ZSM5固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,ZSM58.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0143] 实施例1-54 [0144] 首先,混合甲酸(formic acid)与二氧化锡固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,二氧化锡8.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~ 85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0145] 实施例1-55 [0146] 首先,混合甲酸(formic acid)与Amberlyst-35固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.67wt%,Amberlyst-358.33wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0147] 实施例1-56 [0148] 首先,混合甲酸(formic acid)与氧化铁固态催化剂,以形成一混合液(甲酸91.69wt%,氧化铁8.31wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0149] 实施例1-57 [0150] 首先,混合甲酸(formic acid)与杂多酸固态催化剂(H3PW12O40),以形成一混合液(甲酸99.0wt%,杂多酸H3PW12O401wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度70℃,时间300分钟),结果如表5所载。 [0151] 实施例1-58 [0152] 首先,混合甲酸(formic acid)与以活性碳为载体的固态催化剂,以形成一混合液(甲酸73.1wt%,以活性碳为载体的固态催化剂26.9wt%)。接着,加入 纤维素(Sigma公司,Avicel-pH-105-27NI)至混合液( 纤维素5wt%),以进行一溶解反应(温度80~85℃,时间360分钟),结果如表5所载。 [0153] 表5 [0154] [0155] 纤维素水解测试 [0156] 实施例2-1 [0157] 5wt%纤维素在甲酸溶液中浸泡16小时,加入15.6wt%amberlyst-35固态催化剂在回流条件下反应3小时。加入反应混合物重量50%的水和额外15.6wt%amberlyst-35固态催化剂(约17g),100℃下进行水解反应,并分别在第0,30,60和90分钟取样1~2g。将固态酸催化剂过滤后,再加入反应混合物重量50%的水,100℃下进行二次水解,并分别在第60和120分钟取样1~2g。以上样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。葡萄糖产率为78.8%,总还原醣产率为83.2%。还原醣包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。 [0158] 实施例2-2 [0159] 加入5wt%纤维素与20.6wt%二氧化钛固态催化剂在甲酸溶液中,并于回流条件下反应3小时。加入反应混合物重量50%的水于100℃下进行水解反应,在第120分钟取样1~2g。样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。葡萄糖产率为11.6%,总还原醣产率为18.6%。 [0160] 实施例2-3 [0161] 加入5wt%纤维素与8.4wt%Nafion固态催化剂在甲酸溶液中,并于回流条件下反应3小时。加入反应混合物重量50%的水,100℃下进行水解反应,在第180分钟取样1~2g。样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。葡萄糖产率为15.4%,总还原醣产率为21.4%。 [0162] 实施例2-4 [0163] 加入5wt%纤维素与20.3wt%铝粉固态催化剂在甲酸溶液中,并于回流条件下反应3小时。加入反应混合物重量50%的水,100℃下进行水解反应,在第90分钟取样1~2g。 样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。 葡萄糖产率为3.7%,总还原醣产率为19.0%。 [0164] 实施例2-5 [0165] 加入5wt%纤维素与8.33wt%二氧化硅固态催化剂在甲酸溶液中,并于回流条件下反应3小时。加入反应混合物重量50%的水,100℃下进行水解反应,在180分钟取样1~2g。样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。葡萄糖产率为4.0%,总还原醣产率为6.9%。 [0166] 实施例2-6 [0167] 加入5wt%纤维素与15.6wt%HY-Zeolite固态催化剂在甲酸溶液中,并于回流条件下反应3小时。加入反应混合物重量50%的水,100℃下进行水解反应,在180分钟取样1~2g。样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。葡萄糖产率为12.8%,总还原醣产率为25.2%。 [0168] 实施例2-7 [0169] 加入10wt%纤维素与15.6wt%ZSM5固态催化剂在甲酸溶液中,并于回流条件下反应6小时。加入反应混合物重量50wt%的水于100℃下进行水解反应,在第90分钟取样1~2g。样品分别以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定总还原醣含量,以HPLC测定葡萄糖含量。葡萄糖产率为18.4%,总还原醣产率为31.9%。 |