本发明属于分离,具体涉及一种mof-808在吸附分离己糖中的应用。
背景技术:
1、果糖是自然甜度最高的单糖,因其不会导致龋齿,升糖指数低,可促进酒精分解等性质而被广泛用于食品和医疗领域。此外,果糖是生物质转化生成呋喃类化工产品的中间体,在可持续生物质化工领域扮演重要角色,因而逐渐受到重视。果糖通常由葡萄糖可逆异构化得到,成熟的转化技术中,其产率最高仅为42%,然而在食品领域,更高浓度的果糖甜度也更高,在医疗和可持续生物质化工领域,果糖纯度更是需要接近100%,因而开发高效的果糖分离纯化技术具有重要意义。
2、果糖与葡萄糖的结构和物理性质相似,它们的分离较为困难。目前的分离技术有结晶分离法、硼酸盐法、参数泵分离法、复盐分离法、色谱分离法等,其中,色谱分离法因其可大规模生产,且自动化程度高、损失少、分离效果良好等特点而在工业生产中占主导地位。前期的色谱分离工艺中,使用ca2+修饰的离子交换树脂作为色谱填料,通过ca2+与果糖发生络合达到果葡分离的目的。但其也存在分离度仍较低、吸附容量小、色谱柱长径比高等缺点。
3、金属有机框架材料(mof)因其比表面积高,孔径可调等特点而被广泛应用于吸附分离领域。现有技术在采用金属有机框架材料等用于果葡分离时,单独作为吸附材料选择因子难以突破14,应用于色谱柱分离时选择因子最高也只为4。此外,目前,报道用于果糖分离的金属有机框架材料价格昂贵,原料供应受限,难以产业化。
技术实现思路
1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中应用于吸附分离果糖的吸附材料的选择因子和吸附容量均有待进一步提高,且吸附材料的成本高等缺陷,从而提供一种mof-808在吸附分离己糖中的应用。
2、为此,本发明提供了以下技术方案。
3、本发明第一方面提供了一种mof-808在吸附分离己糖的应用,所述己糖至少包括果糖和/或葡萄糖。
4、在本发明中,mof-808是由金属锆和均苯三甲酸通过配位键连接而成的三维多孔材料。
5、本发明第二方面提供了一种吸附分离己糖的方法,包括:将mof-808放入含糖溶液,进行吸附分离;
6、所述己糖至少包括果糖和/或葡萄糖。
7、进一步地,所述含糖溶液中果糖的浓度不超过30wt%;
8、优选地,所述含糖溶液中果糖的浓度为0.2-30wt%;
9、优选地,所述含糖溶液中葡萄糖的浓度不超过40wt%。
10、可选的,含糖溶液中果糖的浓度可以为0.5wt%、2.5wt%、5wt%、8.5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%等任意数值;
11、含糖溶液中葡萄糖的浓度可以为0.2wt%、2wt%、8wt%、10wt%、12wt%、16wt%、22wt%、25wt%、30wt%、35wt%等任意数值。
12、所述吸附分离可以是室温等任意条件下进行;只要能实现吸附分离即可。
13、进一步地,所述吸附分离是在不高于100℃的条件下进行;
14、优选地,所述吸附分离是在15-100℃的条件下进行;
15、优选地,所述吸附分离是在转速不超过200rpm的条件下进行,对此不作具体限定要求,只要能够实现吸附分离即可。
16、所述方法满足(1)-(2)中的至少一项:
17、(1)所述方法还包括对吸附分离后的含糖溶液中葡萄糖浓度进行修正的步骤;
18、优选地,根据吸附分离前后含糖溶液中果糖浓度的降低量和吸附分离前后含糖溶液中其它组分浓度的增加量对葡萄糖浓度进行修正;
19、优选地,采用下述公式对吸附分离后的含糖溶液中葡萄糖浓度进行修正,
20、
21、
22、(2)所述方法还包括对吸附分离后的含糖溶液中果糖浓度进行修正的步骤;
23、优选地,根据吸附分离前后含糖溶液中葡萄糖浓度的降低量和吸附分离前后含糖溶液中其它组分浓度的增加量对果糖浓度进行修正;
24、优选地,采用下述公式对吸附分离后的含糖溶液中果糖浓度进行修正;
25、
26、
27、本发明第三方面提供了一种用于吸附分离己糖的色谱柱,所述色谱柱包括填料,所述填料至少包括mof-808;
28、所述己糖至少包括果糖和/或葡萄糖。
29、所述色谱柱中mof-808的装填密度为0.3-0.7g/ml。
30、所述色谱柱的长径比不大于70;
31、优选地,所述色谱柱的长径比为10-70。例如,长径比为12、15、20、26、30、35、40、45、50、65等任意比值。
32、本发明第四方面提供了一种吸附分离己糖的方法,采用上述色谱柱,包括:含糖溶液流经所述色谱柱,吸附分离己糖;
33、所述己糖至少包括果糖和/或葡萄糖。
34、所述含糖溶液的流速不超过1bv/min;
35、优选地,所述含糖溶液的流速为0.05-1bv/min;
36、优选地,所述含糖溶液中果糖的浓度为0.2-30wt%。
37、本发明技术方案,具有如下优点:
38、1.本发明提供的mof-808在吸附分离己糖的应用,以mof-808作为吸附材料,将其用于吸附分离己糖,如果糖和/或葡萄糖,具有较高的吸附量和选择因子,能够将果糖和葡萄糖等进行分离,本发明mof-808用于吸附分离己糖的选择因子最高可达现有技术的4倍。进一步地,mof-808对果糖具有较高的吸附量,能够有效吸附分离果糖。
39、2.本发明提供的用于吸附分离果糖和葡萄糖的色谱柱,以mof-808作为填料制得的色谱柱用于分离果糖时,可以使色谱柱的长径比低至10。进一步地本发明使用的mof-808原料便宜易得,合成简单,工业应用前景好。
1.mof-808在吸附分离己糖的应用,其特征在于,所述己糖至少包括果糖和/或葡萄糖。
2.一种吸附分离己糖的方法,其特征在于,包括:将mof-808放入含糖溶液,进行吸附分离;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述含糖溶液中果糖的浓度不超过30wt%;
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述吸附分离是在不高于100℃的条件下进行;
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法,其特征在于,满足(1)-(2)中的至少一项:
6.一种用于吸附分离己糖的色谱柱,其特征在于,所述色谱柱包括填料,所述填料至少包括mof-808;
7.根据权利要求6所述的色谱柱,其特征在于,所述色谱柱中mof-808的装填密度为0.3-0.7g/ml。
8.根据权利要求6或7所述的色谱柱,其特征在于,所述色谱柱的长径比不大于70;
9.一种吸附分离己糖的方法,其特征在于,采用权利要求6-8任一项所述的色谱柱,包括:含糖溶液流经所述色谱柱,吸附分离己糖;
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述含糖溶液的流速不超过1bv/min;
