1.一種制備生物質(zhì)碳基固體酸的方法,其特征在于,其合成的具體步驟依次為:
(1)生物質(zhì)原料的碳化,將生物質(zhì)置于密封的容器中,用氮?dú)馀趴彰芊馊萜?,?50-500℃加熱5-6 h,保持充氮狀態(tài)至常溫,獲得黑色固體;將黑色固體研磨過篩獲得碳化生物質(zhì),備用;
(2)碳化生物質(zhì)的磺酸化,將步驟(1)獲得的碳化生物質(zhì)加入到干物質(zhì)含量為20-23 wt.% 的發(fā)煙硫酸中,80℃煮沸10 h,獲取黑色沉淀物,用水沖洗至沖洗的水中經(jīng)檢測不再含有硫酸根離子;
(3)干燥步驟(2)中的黑色沉淀物,獲得生物質(zhì)碳基固體酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳化生物質(zhì)和發(fā)煙硫酸的質(zhì)量數(shù)量比為,碳化生物質(zhì)為:發(fā)煙硫酸 1:4-25。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述生物質(zhì)為甘蔗渣、微晶纖維素中的一種。
4.上述任一方法制備得到的生物質(zhì)碳基固體酸,其特征在于,該固體酸的表面酸量為1.1-1.2 mmol/g。
5.利用上述任一生物質(zhì)碳基固體酸合成5-羥甲基糠醛的方法,其特征在于,將單糖與生物質(zhì)碳基固體酸接觸,并加入溶劑DMSO,在密封容器中充氮飽和處理,在373 -413 K的溫度下,反應(yīng)0-8h,在混合液中分離獲得5-羥甲基糠醛。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述單糖為葡萄糖、果糖中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述DMSO、單糖、生物質(zhì)碳基固體酸的質(zhì)量比為,100:5-10:2。