CN115990485B - 一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂及糖酸合成方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：将生物质粉碎，过筛，得生物质粉末；将生物质粉末和铂盐和/或锌盐、碱盐加入到有机溶剂中，进行溶剂热反应；用无水乙醇和超纯水清洗得到的材料，干燥，得到糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂。本发明以秸秆为原料，实现了秸秆的回收利用；通过溶剂热法一步合成负载Pt、Zn双金属的秸秆基多孔生物炭材料，合成途径更加绿色、安全；多元醇溶液在高温下还原部分铂，同时本发明引入了过渡金属锌，不仅能高效转化生物质衍生物C5/C6单元为糖酸，同时反应时间短、选择性高。以本发明催化剂为催化剂，得到100%的转化率和65%‑88%的糖酸产率。
Description
技术领域
本发明属于化学合成糖酸技术领域，尤其是一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂及糖酸合成方法和应用。
背景技术
化石能源危机与环境问题日益严重，木质纤维素生物质作为一种可再生的资源，可以转化为液体燃料和糠醛等具有高附加值的C5/C6化学品。其中生物质衍生物C5/C6单元的氧化产物葡萄糖酸/木糖酸是食品、制药、建筑等工业的重要材料。相比于传统的酶发酵等方法制备糖酸存在的条件苛刻、时间长等问题，金属非均相催化体系引起了越来越多的关注。然而，目前的固体催化剂存在合成过程繁琐、条件苛刻、活性低、选择性差的问题，且大多数反应体系需添加碱源，需进一步酸处理以最终获得糖酸。
通过检索，未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中固体催化剂合成过程繁琐、条件苛刻、选择性差的不足之处，提供一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂及糖酸合成方法和应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
（1）将生物质粉碎，过筛，得生物质粉末；
（2）将步骤（1）得到的生物质粉末和铂盐和/或锌盐、碱盐加入到有机溶剂中，进行溶剂热反应，得到材料；
（3）用无水乙醇和超纯水清洗步骤（2）中的材料，干燥，得到糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂。
进一步地，步骤（2）中的铂盐分别为含铂无机盐，所述锌盐为含锌无机盐，所述碱盐为氢氧化物，所述有机溶剂为多元醇。更优选为1，4-丁二醇和乙二醇；
或者，步骤（1）中生物质为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、高粱秸秆中的一种或多种；
或者，粉碎时使用粉碎机或球磨机粉碎；
或者，粉碎过60目筛。
进一步地，步骤（2）中铂盐中铂原子的物质的量：锌盐中锌原子的物质的量为1：4-8；步骤（2）中铂盐中铂原子的物质的量：碱盐的物质的量为1：8-12。所述秸秆与有机溶液的质量比为1：30-60；所述秸秆与铂盐中铂原子的质量比为1：2-5。
进一步地，所述秸秆与有机溶液的质量比为1：55；所述秸秆与铂盐中铂原子的质量比为1：4.2；铂盐中铂原子的物质的量：锌盐中锌原子的物质的量为1：6-8，最优选为1:6；铂盐中铂原子的物质的量：碱盐的物质的量为1：10-12，最优选为1：10。
进一步地，步骤（2）中生物质粉末和铂盐、锌盐、碱盐加入到有机溶剂中时，将铂盐、锌盐与碱盐磁力搅拌溶解在多元醇溶液中，同时生物质粉末磁力搅拌均匀分散在多元醇溶液中，磁力搅拌的转速为500-1000rpm；旋转时间为0.5-4h；
或者，步骤（2）中溶剂热反应的温度为150℃-250℃，反应时间为8-24h。本发明优选将所述溶剂热的温度控制在上述范围内，溶剂热温度过低，金属负载量较低，温度过高，浪费能源。
或者，步骤（3）中清洗的过程具体为：将步骤（2）得到的产物与无水乙醇和超纯水依次混合后进行搅拌和离心；搅拌的时间为5-10min，搅拌的速率为200-300rmp，搅拌的方式为磁力搅拌，无水乙醇洗涤的次数为2-3次，超纯水洗涤的次数为1-2次；所述离心时转速为10000rpm，离心时间为2min；
或者，步骤（3）中干燥的温度为55-80℃；所述干燥的时间为10-24h。
进一步地，转速为600-900rpm，最优选为900rpm，旋转时间为1-2h，最优选为1h；
溶剂热反应的温度为180℃-220℃，最优选为195℃；溶剂热反应的时间为12-24h，最优选为12h；
步骤（3）中干燥的温度为80℃；干燥的时间为12h。
如上所述的双金属复合生物炭催化剂在生物质衍生物的催化氧化方面中的应用。
利用如上所述的双金属复合生物炭催化剂催化氧化生物质衍生物的方法，包括如下步骤：
将生物质衍生物C5/C6单元投加到水中，配置成底物质量浓度为1-10%的反应溶液，所述糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂作为催化剂，在磁力搅拌高压反应釜中充入氧气后进行加热，反应结束后用流水冷却，并释放压力后取出上层液体，得到糖酸。
进一步地，所述糖酸为葡萄糖酸或木糖酸；
或者，所述双金属复合生物炭催化剂表面Pt含量为0.10-0.26mmol/g；材料表面Zn含量为0.30-0.77mmol/g。
或者，所述生物质衍生物：催化剂的质量比为1：1.5-10；所述加热的温度为50-120℃；加热的时间为0.1h-8h；所述氧气的压力为0.2-2MPa；本发明优选将所述氧化反应的温度和时间控制在上述范围内，有利于促进生物质衍生物C5/C6单元的完全氧化。
或者，配置成底物质量浓度为1-5%的反应溶液；
或者，所述水为超纯水。在本发明中，所述水仅作为溶剂，不起催化作用。本发明对所述水的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的产品即可。
进一步地，所述双金属复合生物炭催化剂表面Pt含量为0.10-0.15mmol/g；材料表面Zn含量为0.30-0.46mmol/g；
所述生物质衍生物：催化剂的质量比为1：2.5；
所述加热的温度为温度80-100℃；加热的时间为1-4h；所述氧气的压力为0.2-1MPa；
或者，所述磁力搅拌的速率为500-800rmp。
本发明取得的优点和积极效果为：
1、本发明以秸秆为原料，实现了秸秆的回收利用；通过溶剂热法一步合成负载Pt、Zn双金属的秸秆基多孔生物炭材料，合成途径更加绿色、安全；多元醇溶液在高温下还原部分铂，同时本发明通过溶剂热过程在催化剂中引入了过渡金属锌，该材料不仅能高效转化生物质衍生物C5/C6单元为糖酸，同时反应时间短、选择性高。结果显示，以本发明提供的制备方法制备的糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂为催化剂，得到100%的转化率和65%-88%的糖酸产率。
2、本发明方法以可再生生物质秸秆为碳源，通过溶剂热法一步碳化、还原金属制备糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，在中性反应体系中，选择性地催化氧化生物质衍生物C5/C6单元合成糖酸，为化学催化转化秸秆等农业废弃物合成糖酸提供理论广阔前景。
3、本发明催化剂包含铂、锌及含氧官能团；铂的存在形态为Pt4+、Pt2+、Pt0，所述锌的存在形态为ZnO，所述含氧官能团包括羟基官能团和羧基官能团。
4、本发明以农业废弃物秸秆为原料，通过溶剂热法一步碳化、还原金属制备糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，所述双金属为铂和锌。本发明提供的糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂含有的含氧官能团有利于生物质衍生物C5/C6单元的吸附，促进反应底物传质，铂、锌能够促进生物质衍生物C5/C6单元氧化产物为糖酸，从而实现了催化反应的高效进行。
附图说明
图1为本发明中产品的TEM图；其中，（a）、（b）、（c）依次为实施例1至实施例3所制备得到的产品图；证明金属成功地负载在碳载体上；
图2为本发明中产品的XPS图；其中，（a）、（b）、（c）依次为实施例1至实施例3所制备得到的产品图；证明材料中表面存在金属，部分铂被有机溶剂还原；
图3为本发明中实施例制备得到的材料在100℃以及1MPa氧气下催化氧化生物质衍生物C6单元葡萄糖1.5h生产葡萄糖酸的产率和转化率图；
图4为本发明中实施例3制备得到的材料在不同反应温度下催化氧化生物质衍生物C6葡萄糖生产葡萄糖酸的产率随反应时间的变化曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下属实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
具体实施例中所涉及的各种实验操作，均为本领域的常规技术，本文中没有特别注释的部分，本领域的普通技术人员可以参照本发明申请日之前的各种常用工具书、科技文献或相关的说明书、手册等予以实施。
一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
（1）将生物质粉碎，过筛，得生物质粉末；
（2）将步骤（1）得到的生物质粉末和铂盐和/或锌盐、碱盐加入到有机溶剂中，进行溶剂热反应，得到材料；
（3）用无水乙醇和超纯水清洗步骤（2）中的材料，干燥，得到糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂。
进一步地，步骤（2）中的铂盐分别为含铂无机盐，所述锌盐为含锌无机盐，所述碱盐为氢氧化物，所述有机溶剂为多元醇。更优选为1，4-丁二醇和乙二醇。
或者，步骤（1）中生物质为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、高粱秸秆中的一种或多种；
或者，粉碎时使用粉碎机或球磨机粉碎；
或者，粉碎过60目筛。
较优地，步骤（2）中铂盐中铂原子的物质的量：锌盐中锌原子的物质的量为1：4-8；步骤（2）中铂盐中铂原子的物质的量：碱盐的物质的量为1：8-12。所述秸秆与有机溶液的质量比为1：30-60；所述秸秆与铂盐中铂原子的质量比为1：2-5。
较优地，所述秸秆与有机溶液的质量比为1：55；所述秸秆与铂盐中铂原子的质量比为1：4.2；铂盐中铂原子的物质的量：锌盐中锌原子的物质的量为1：6-8，最优选为1:6；铂盐中铂原子的物质的量：碱盐的物质的量为1：10-12，最优选为1：10。
较优地，步骤（2）中生物质粉末和铂盐、锌盐、碱盐加入到有机溶剂中时，将铂盐、锌盐与碱盐磁力搅拌溶解在多元醇溶液中，同时生物质粉末磁力搅拌均匀分散在多元醇溶液中，磁力搅拌的转速为500-1000rpm；旋转时间为0.5-4h；
或者，步骤（2）中溶剂热反应的温度为150℃-250℃，反应时间为8-24h。本发明优选将所述溶剂热的温度控制在上述范围内，溶剂热温度过低，金属负载量较低，温度过高，浪费能源。
或者，步骤（3）中清洗的过程具体为：将步骤（2）得到的产物与无水乙醇和超纯水依次混合后进行搅拌和离心；搅拌的时间为5-10min，搅拌的速率为200-300rmp，搅拌的方式为磁力搅拌，无水乙醇洗涤的次数为2-3次，超纯水洗涤的次数为1-2次；所述离心时转速为10000rpm，离心时间为2min；
或者，步骤（3）中干燥的温度为55-80℃；所述干燥的时间为10-24h。
较优地，转速为600-900rpm，最优选为900rpm，旋转时间为1-2h，最优选为1h；
溶剂热反应的温度为180℃-220℃，最优选为195℃；溶剂热反应的时间为12-24h，最优选为12h；
步骤（3）中干燥的温度为80℃；干燥的时间为12h。
如上所述的双金属复合生物炭催化剂在生物质衍生物的催化氧化方面中的应用。
利用如上所述的双金属复合生物炭催化剂催化氧化生物质衍生物的方法，包括如下步骤：
将生物质衍生物C5/C6单元投加到水中，配置成底物质量浓度为1-10%的反应溶液，所述糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂作为催化剂，在磁力搅拌高压反应釜中充入氧气后进行加热，反应结束后用流水冷却，并释放压力后取出上层液体，得到糖酸。
较优地，所述糖酸为葡萄糖酸或木糖酸；
或者，所述双金属复合生物炭催化剂表面Pt含量为0.10-0.26mmol/g；材料表面Zn含量为0.30-0.77mmol/g。
或者，所述生物质衍生物：催化剂的质量比为1：1.5-10；所述加热的温度为50-120℃；加热的时间为0.1h-8h；所述氧气的压力为0.2-2MPa；本发明优选将所述氧化反应的温度和时间控制在上述范围内，有利于促进生物质衍生物C5/C6单元的完全氧化。
或者，配置成底物质量浓度为1-5%的反应溶液；
或者，所述水为超纯水。在本发明中，所述水仅作为溶剂，不起催化作用。本发明对所述水的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的产品即可。
较优地，所述双金属复合生物炭催化剂表面Pt含量为0.10-0.15mmol/g；材料表面Zn含量为0.30-0.46mmol/g；
所述生物质衍生物：催化剂的质量比为1：2.5；
所述加热的温度为80-100℃；加热的时间为1-4h；所述氧气的压力为0.2-1MPa；
或者，所述磁力搅拌的速率为500-800rmp。
在本发明中，对所述粉碎过程的设备没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的粉碎机或球磨机即可。在本发明的具体实施例中，所述粉碎的设备优选为粉碎机。
溶剂热处理完成后，本发明优选将所述溶剂热处理后的产物依次进行过滤、洗涤和干燥，得到糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂。本发明对所述过滤、洗涤和干燥的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的洗涤和干燥的技术方案即可。
本发明对所述干燥的设备没有特殊要求，采用本领域常见的鼓风干燥箱即可。
本发明对复合生物炭催化剂和生物质衍生物C5/C6单元、水混合以及充入氧气的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知混合的技术方案即可。
具体地，相关制备及检测如下：
实施例1
一种糖酸合成用铂金属复合生物炭催化剂的制备方法，步骤如下：
(1)取氯铂酸0.2g和氢氧化钠0.2g溶于20ml乙二醇溶液；将稻秆粉碎过60目筛，取粉碎后的稻秆0.4g加入上述乙二醇溶液中，经磁力搅拌混匀，磁力搅拌条件：转速900rpm，时间1h；
(2)混合结束后将其放入高温高压反应釜中，进行溶剂热反应，溶剂热条件：加热温度195℃，加热时间12h。溶剂热结束后取出碳化后的双金属复合材料，用乙醇洗涤2-3次，用超纯水洗涤1-2次，离心得到碳化后的材料，最后在80℃下烘干12h，得到秸秆基含铂多孔生物炭材料(Pt/C)。
图1(a)为产品的TEM图，证明金属铂成功地负载在碳载体上。
图2(a)为产品的XPS图，证明材料表面存在铂，表面Pt含量优选为0.05-0.10mmol/g。
图3中显示实施例1制备得到的材料Pt/C在100℃以及1MPa氧气下催化氧化葡萄糖1.5h生产葡萄糖酸的产率和转化率。
实施例2
一种糖酸合成用锌金属复合生物炭催化剂的制备方法，步骤如下：
(1)取氯化锌0.4g和氢氧化钠0.2g溶于20ml乙二醇溶液；将稻秆粉碎过60目筛，取粉碎后的稻秆0.4g加入上述乙二醇溶液中，经磁力搅拌混匀，磁力搅拌条件：转速900rpm，时间1h；
(2)混合结束后将其放入高温高压反应釜中，进行溶剂热反应，溶剂热条件：加热温度195℃，加热时间12h。溶剂热结束后取出碳化后的双金属复合材料，用乙醇洗涤2-3次，用超纯水洗涤1-2次，离心得到碳化后的材料，最后在80℃下烘干12h，得到秸秆基含锌多孔生物炭材料(Zn/C)。
图1(b)为产品的TEM图，证明金属锌均匀地负载在碳载体上。
图2(b)为产品的XPS图，证明材料表面存在锌，表面Zn含量优选为2.00-3.00mmol/g。
图3中显示实施例2制备得到的材料Pt/C在100℃以及1MPa氧气下催化氧化葡萄糖1.5h生产葡萄糖酸的产率和转化率。
实施例3
一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂的制备方法，步骤如下：
(1)取氯铂酸0.2g、氯化锌0.4g和氢氧化钠0.2g溶于20ml乙二醇溶液；将稻秆粉碎过60目筛，取粉碎后的稻秆0.4g加入上述乙二醇溶液中，经磁力搅拌混匀，磁力搅拌条件：转速900rpm，时间1h；
(2)混合结束后将其放入高温高压反应釜中，进行溶剂热反应，溶剂热条件：加热温度195℃，加热时间12h。溶剂热结束后取出碳化后的双金属复合材料，用乙醇洗涤2-3次，用超纯水洗涤1-2次，离心得到碳化后的材料，最后在80℃下烘干12h，得到糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂(Pt/Zn/C)。
采用XPS结果计算得出，本实施例制备的糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂中表面Pt含量优选为0.10-0.26mmol/g，更优选为0.10-0.15mmol/g；所述材料表面Zn含量优选为0.30-0.77mmol/g，更优选为0.30-0.46mmol/g。
图1 (c)为产品的TEM图，证明金属成功地负载在碳载体上。
图2 (c)为产品的XPS图，证明材料表面存在铂与锌，部分铂被多元醇溶液还原。
图3中显示实施例3制备得到的材料Pt/Zn/C在100℃以及1MPa氧气下催化氧化葡萄糖1.5h生产葡萄糖酸的产率和转化率。
图4为实施例3制备得到的材料在不同反应温度下催化氧化葡萄糖生产葡萄糖酸的产率随反应时间的变化曲线图。
应用例1
一种糖酸合成方法，步骤如下：
取实施例1制备的秸秆基含铂多孔生物炭材料(Pt/C)0.02g与葡萄糖0.05g，超纯水5ml混合均匀，得到混合液（混合液中葡萄糖的质量浓度为1%，秸秆基含铂多孔生物炭催化剂与葡萄糖的质量比为1：2.5），然后将混合液转移至高压反应釜中，充入1MPa氧气，在100℃下进行氧化反应，并伴随磁力搅拌，搅拌的速率为800rmp；1.5h后反应结束，迅速用冰水浴冷却反应混合物，随后采用滤膜过滤，取过滤后的溶液进行液相色谱测定产物，计算葡萄糖酸的产率。
其中，液相色谱的条件为：色谱柱为Shodex SH1011，流动相为0.5ml/min的硫酸溶液(5mM)，柱温为50℃，进样量为10uL。葡萄糖酸检测器为紫外检测器在210nm处对样品成分进行测定，检测器温度25℃。葡萄糖检测器为示差检测器，检测器温度为35℃。
最终测得葡萄糖酸的产率为21.0%，葡萄糖的转化率为28.7%。
应用例2
一种糖酸合成方法，步骤如下：
取实施例2制备的秸秆基含锌多孔生物炭材料(Zn/C)0.02g与葡萄糖0.05g，超纯水5ml混合均匀，得到混合液（混合液中葡萄糖的质量浓度为1%，秸秆基含锌多孔生物炭催化剂与葡萄糖的质量比为1：2.5），然后将混合液转移至高压反应釜中，充入1MPa氧气，在100℃下进行氧化反应，并伴随磁力搅拌，搅拌的速率为800rmp；1.5h后反应结束，迅速用冰水浴冷却反应混合物，随后采用滤膜过滤，取过滤后的溶液进行液相色谱测定产物，计算葡萄糖酸的产率。
其中，液相色谱的条件为：色谱柱为Shodex SH1011，流动相为0.5ml/min的硫酸溶液(5mM)，柱温为50℃，进样量为10uL。葡萄糖酸检测器为紫外检测器在210nm处对样品成分进行测定，检测器温度25℃。葡萄糖检测器为示差检测器，检测器温度为35℃。
最终测得葡萄糖酸的产率为0.5%，葡萄糖的转化率为4.2%。
应用例3
一种糖酸合成方法，步骤如下：
取实施例3制备的糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂(Pt/Zn/C)0.02g与葡萄糖0.05g，超纯水5ml混合均匀，得到混合液（混合液中葡萄糖的质量浓度为1%，糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂与葡萄糖的质量比为1：2.5），然后将混合液转移至高压反应釜中，充入1MPa氧气，在100℃下进行氧化反应，并伴随磁力搅拌，搅拌的速率为800rmp；1.5h后反应结束，迅速用冰水浴冷却反应混合物，随后采用滤膜过滤，取过滤后的溶液进行液相色谱测定产物，计算葡萄糖酸的产率。
其中，液相色谱的条件为：色谱柱为Shodex SH1011，流动相为0.5ml/min的硫酸溶液(5mM)，柱温为50℃，进样量为10uL。葡萄糖酸检测器为紫外检测器在210nm处对样品成分进行测定，检测器温度25℃。葡萄糖检测器为示差检测器，检测器温度为35℃。
最终测得葡萄糖酸的产率为88%，葡萄糖的转化率为100%。
应用例4
一种糖酸合成方法，步骤如下：
取实施例3制备的糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂(Pt/Zn/C)0.02g与木糖0.05g，超纯水5ml混合均匀，得到混合液（混合液中木糖的质量浓度为1%，糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂与木糖的质量比为1：2.5），然后将混合液转移至高压反应釜中，充入1MPa氧气，在100℃下进行氧化反应，并伴随磁力搅拌，搅拌的速率为800rmp；1.5h后反应结束，迅速用冰水浴冷却反应混合物，随后采用滤膜过滤，取过滤后的溶液进行液相色谱测定产物，计算木糖酸的产率。
其中，液相色谱的条件为：色谱柱为Shodex SH1011，流动相为0.5ml/min的硫酸溶液(5mM)，柱温为50℃，进样量为10uL。木糖酸检测器为紫外检测器在210nm处对样品成分进行测定，检测器温度25℃。木糖检测器为示差检测器，检测器温度为35℃。
最终测得木糖酸的产率为65%，木糖的转化率为100%。
上述应用例中的产率的计算公式为：
葡萄糖酸产率（mol%）=葡萄糖酸产生量（mol）/葡萄糖糖单元（mol）×100%
木糖酸产率（mol%）=木糖酸产生量（mol）/木糖糖单元（mol）×100%。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
Claims (6)
1.一种糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，其特征在于：所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
（1）将生物质粉碎，过筛，得生物质粉末；
（2）将步骤（1）得到的生物质粉末和铂盐和锌盐、碱盐加入到有机溶剂中，进行溶剂热反应，得到材料；
（3）用无水乙醇和超纯水清洗步骤（2）中的材料，干燥，得到糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂；
步骤（2）中的铂盐为含铂无机盐，所述锌盐为含锌无机盐，所述碱盐为氢氧化物，所述有机溶剂为多元醇；
步骤（1）中生物质为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、高粱秸秆中的一种或多种；
粉碎时使用粉碎机或球磨机粉碎；
粉碎过60目筛；
步骤（2）中铂盐中铂原子的物质的量：锌盐中锌原子的物质的量为1：4-8；步骤（2）中铂盐中铂原子的物质的量：碱盐的物质的量为1：8-12；所述生物质粉末与有机溶液的质量比为1：30-60；所述生物质粉末与铂盐中铂原子的质量比为1：2-5；
步骤（2）中生物质粉末和铂盐、锌盐、碱盐加入到有机溶剂中时，将铂盐、锌盐与碱盐磁力搅拌溶解在多元醇溶液中，同时生物质粉末磁力搅拌均匀分散在多元醇溶液中，磁力搅拌的转速为500-1000rpm；旋转时间为0.5-4h；
步骤（2）中溶剂热反应的温度为150℃-250℃，反应时间为8-24h；
步骤（3）中清洗的过程具体为：将步骤（2）得到的产物与无水乙醇和超纯水依次混合后进行搅拌和离心；搅拌的时间为5-10min，搅拌的速率为200-300rmp，搅拌的方式为磁力搅拌，无水乙醇洗涤的次数为2-3次，超纯水洗涤的次数为1-2次；所述离心时转速为10000rpm，离心时间为2min；
步骤（3）中干燥的温度为55-80℃；所述干燥的时间为10-24h；
转速为600-900rpm，旋转时间为1-2h。
2.根据权利要求1所述的糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂，其特征在于：所述秸秆与有机溶液的质量比为1：55；所述秸秆与铂盐中铂原子的质量比为1：4.2；铂盐中铂原子的物质的量：锌盐中锌原子的物质的量为1：6-8；铂盐中铂原子的物质的量：碱盐的物质的量为1：10-12；
步骤（2）中溶剂热反应的温度为180℃-220℃，溶剂热反应的时间为12-24h；
步骤（3）中干燥的温度为80℃；干燥的时间为12h。
3.如权利要求1或2所述的双金属复合生物炭催化剂在木糖或葡萄糖的催化氧化方面中的应用。
4.利用如权利要求1或2所述的双金属复合生物炭催化剂催化氧化木糖或葡萄糖的方法，其特征在于：包括如下步骤：
将木糖或葡萄糖投加到水中，配置成底物质量浓度为1-10%的反应溶液，所述糖酸合成用双金属复合生物炭催化剂作为催化剂，在磁力搅拌高压反应釜中充入氧气后进行加热，反应结束后用流水冷却，并释放压力后取出上层液体，得到糖酸；所述糖酸为葡萄糖酸或木糖酸。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述双金属复合生物炭催化剂表面Pt含量为0.10-0.26mmol/g；材料表面Zn含量为0.30-0.77mmol/g；
或者，所述生物质衍生物：催化剂的质量比为1：1.5-10；所述加热的温度为50-120℃；加热的时间为0.1h-8h；所述氧气的压力为0.2-2MPa；
或者，配置成底物质量浓度为1-5%的反应溶液；
或者，所述水为超纯水。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述双金属复合生物炭催化剂表面Pt含量为0.10-0.15mmol/g；材料表面Zn含量为0.30-0.46mmol/g；
所述生物质衍生物：催化剂的质量比为1：2.5；
所述加热的温度为80-100℃；加热的时间为1-4h；所述氧气的压力为0.2-1MPa；或者，所述磁力搅拌的速率为500-800rmp。
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