膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝；本發(fā)明在膜狀M([H4]salen)（M=Cu、Co、Fe、Mn、Zn）存在的條件下，對紙漿進行處理；本發(fā)明采用無污染的紙漿催化脫木素技術，原料用量少，對環(huán)境條件無苛刻要求，改善紙漿白度和各項性能明顯，可明顯減少藥劑消耗。
【專利說明】
膜狀M ([ H4] sa I en)催化紙漿漂白的工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝，是一項改進的紙漿漂白技術?！颈尘凹夹g】
[0002]近年來由于環(huán)境保護的要求，紙漿漂白行業(yè)已轉(zhuǎn)向利用全無氯漂白。為提高紙漿脫木素的效率，可采用生物酶處理、化學催化等方法，目前這方面研究較為深入。它們與木素中的某些成分作用，形成有利于紙漿脫木素的條件，改善紙漿的漂白性能。M ([H2] salen)催化脫木素已有報道。通過還原M ([H2]salen)，得到M ([H4]salen) (M=Cu、Co、Fe、 Mn、Zn)，使C=N鍵成為C-N鍵，提高催化劑催化活性;通過固載化，進一步提高催化劑的穩(wěn)定性和活性，可增加紙漿木素的反應活性，增強氧等與紙漿木素的反應效率，從而提高紙漿木素的降解性，提高漂白效率。但是一般的固載化仍存在催化劑易分離的問題，可以通過成膜的方式將M([H4]salen)牢固附載在基體表面.避免催化劑在使用過程的分離問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝， 該工藝是一種改進的紙漿漂白方法，其工藝技術容易實施，無污染，提高紙漿漂白的效果好，改善紙漿漂白各項性能明顯。
[0004]解決本發(fā)明的技術問題所采用的方案如下:在膜狀M ([H4]salen)和02存在的條件下，對紙漿進行處理。
[0005]所述膜狀M ([H4] salen)為Cu( [H4] salen)、Co([H4] salen)、Fe( [H4] salen)、Mn ([H4]salen)或Zn( [H4]salen) 〇
[0006] 在紙漿處理過程中，膜狀M ([H4]salen)的用量為紙漿質(zhì)量的0.02?0.08%，〇2的壓力為0.1?0.3MPa，漂白在60?90°C下處理60?120min。[〇〇〇7]本發(fā)明中M( [H4]salen)是通過現(xiàn)有方法制得的，例如參照下述文獻中的方法:(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、膜狀M([H4] salen)催化劑的制備:參考文獻制備，例如鄒曉梅，陳啟勝，柯小雪，雷琴，趙梓銘，劉希龍，陳艷，華英杰，王崇太.PWnCu/Ti02膜光催化劑的制備及可見光催化性能?無機化學學報，2015,31 (10) ,2037-2043中的方法；在攪拌下，將3g M([H4]salen)溶于100mL水和乙醇的混合溶液中(水:乙醇體積比為1: 20)，然后逐滴加入硫酸溶液，使反應體系的pH值保持在2?3;繼續(xù)攪拌使溶劑蒸發(fā)得到M ([H4]salen)溶膠，放置、陳化20 h后形成凝膠;采用浸漬提拉法將此凝膠在玻片上提拉成膜，放入馬弗爐焙燒3 h，得到膜狀M([H4]salen)催化劑。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:(1)工藝實施容易；(2)改善紙漿漂白，比一般的固載化M ([H4]salen)催化紙漿漂白效率，能提高紙漿白度20-30%;(3)減少藥劑消耗，采用膜狀M ([H4]salen)催化紙漿漂白工藝，能減少氧消耗20-30% 以上?！揪唧w實施方式】
[0009]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不局限于所述內(nèi)容。[0〇1〇]實施例1:膜狀M([H4]salen)催化紙衆(zhòng)漂白的工藝，具體操作如下:(l)Cu ([H4]salen)的制備取2.5g乙二胺和8.5mL水楊醛溶解于18mL甲醇中，在冰水中攪拌30min，靜置15min后， 用G3玻璃器減壓抽濾，用lmL乙醚洗滌，在33°C下真空干燥得淡黃色晶體，再用160ml無水乙醇重結晶，在33°C下真空干燥得黃色晶體，得到席夫堿配體salen;6.32席夫堿溶解在920mL甲醇中，再加入0.42硼氫化鈉(NaBH4)，室溫下攪拌2小時，減壓蒸餾去掉溶劑，粗產(chǎn)物用水洗，再用乙醇重結晶，得[H4]Salen配體白色晶體；稱取2.32g配體[H4]salen溶解于裝有100mL熱的甲醇的燒瓶中，稱取2.16g醋酸銅溶解于14mL溫水中后，迅速將其轉(zhuǎn)移到上述甲醇溶液，加熱回流1小時后向燒瓶中滴加2mol/L的 NaOH溶液直至有沉淀產(chǎn)生，冷卻，用G3漏斗過濾，得到的產(chǎn)物在50°C下真空干燥，得到Cu ([H4]salen)配合物；在攪拌下，將3g Cu ([ H4 ] sal en)溶于100mL水和乙醇的混合溶液中(水:乙醇體積比為 1:20)，然后逐滴加入硫酸溶液，使反應體系的pH值保持在2?3;繼續(xù)攪拌使溶劑蒸發(fā)得到M ([H4]salen)溶膠，放置、陳化20 h后形成凝膠;采用浸漬提拉法將此凝膠在玻片上提拉成膜，放入馬弗爐焙燒3 h，得到膜狀Cu([H4]Salen)催化劑。
[0011](2)膜狀&1([114]8&1611)催化紙漿漂白的工藝在膜狀Cu ([H4]salen)存在的條件下，對紙漿進行處理;對紙漿處理時，膜狀M ([H4] salen)的用量為紙漿質(zhì)量的0.02%，處理的溫度控制在60°C，時間60min，對紙漿處理時，還添加了 〇2,〇2的壓力為0.1MPa;采用此工藝比一般的固載化催化劑提高紙漿白度20%;氧消耗 30%，采用此工藝比一般的固載化催化劑能減少氧消耗20%。
[0012]實施例2:(1)膜狀Co ([H4]salen)的制備過程參照實施例1步驟(1)中的方法；(2)在膜狀M ([H4]salen) (M= Co)存在的條件下，對紙漿進行處理;對紙漿處理時，膜狀M ([H4]salen)的用量為紙漿質(zhì)量的0.04%，處理的溫度控制在75°C，時間90min。對紙漿處理時，還添加了〇2,〇2的壓力為〇.2MPa;采用此工藝比一般的固載化催化劑提高紙漿白度 25%;氧消耗35%，采用此工藝比一般的固載化催化劑能減少氧消耗25%。
[0013]實施例3(1)膜狀Fe ([H4] salen)的制備過程參照實施例1步驟(1)中的方法；(2)在膜狀M ([H4]salen) (M= Fe)存在的條件下，對紙漿進行處理;對紙漿處理時，膜狀M ([H4] salen)的用量為紙漿質(zhì)量的0.08%，處理的溫度控制在90°C，時間120min;對紙漿處理時，還添加了〇2,〇2的壓力為〇.3MPa。采用此工藝比一般的固載化催化劑提高紙漿白度 30%;氧消耗40%，采用此工藝比一般的固載化催化劑能減少氧消耗30%。
[0014]實施例4(1)膜狀Mn ([H4]salen)的制備過程參照實施例1步驟(1)中的方法；(2)在膜狀M ([H4]salen) (M= Mn)存在的條件下，對紙漿進行處理;對紙漿處理時，膜狀M ([H4]salen)的用量為紙漿質(zhì)量的0.05%，處理的溫度控制在80°C，時間70min;對紙漿處理時，還添加了〇2,〇2的壓力為〇.2MPa。采用此工藝比一般的固載化催化劑提高紙漿白度 30%;氧消耗40%，采用此工藝比一般的固載化催化劑能減少氧消耗25%。
[0015]實施例5(1)膜狀Zn( [H4] salen)的制備過程參照實施例1步驟(1)中的方法；(2)在膜狀M ([H4]salen) (M=Zn)存在的條件下，對紙漿進行處理;對紙漿處理時，膜狀M ([H4]salen)的用量為紙漿質(zhì)量的0.07%，處理的溫度控制在70°C，時間lOOmin;對紙漿處理時，還添加了〇2,〇2的壓力為0.1MPa。采用此工藝比一般的固載化催化劑提高紙漿白度 30%;氧消耗40%，采用此工藝比一般的固載化催化劑能減少氧消耗30%。
【主權項】
1.一種膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝，其特征在于:在膜狀M ([H4]salen)存 在的條件下，對紙衆(zhòng)進行處理，其中膜狀M ([H4]salen)中的M=Cu、Co、Fe、Mr^Zn。2.按權利要求1所述的膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝，其特征在于:對紙漿進 行處理時還添加了 〇2。3.根據(jù)權利要求2所述的膜狀M([H4]salen)催化紙漿漂白的工藝，其特征在于:在紙漿 處理過程中，膜狀M ([H4] sa 1 en)的用量為紙漿質(zhì)量的0 ? 02?0 ? 08%，02的壓力為0 ? 1? 0.310^，漂白在60?90°(:下處理60?12〇111111。
【文檔編號】D21C9/10GK106012638SQ201610342734
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】周學飛
【申請人】昆明理工大學