直接大红4BS杂化硅溶胶的染色性能

以正硅酸乙酯、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)、乙醇、水和盐酸为原料制备硅溶胶,将直接大红4BS杂化其中,制备直接染料杂化硅溶胶。探讨该杂化硅溶胶的染色性能,并与直接大红4BS染色后固色剂固色工艺对比。结果表明,相对于染色后固色剂固色工艺,硅溶胶含量为40%,氯化钠质量浓度为10 g/L,焙烘温度为150℃,焙烘时间为5 min工艺下,染色K/S值提高了11.1%,干湿摩擦牢度各提高了1级,原样变色牢度和沾色牢度各提高了0.5级。杂化硅溶胶染色织物的拉伸断裂强力与未处理样相比略有增加,其中经向拉伸断裂伸长率增加11.6%。经杂化硅溶胶处理后织物弯曲刚度和弯曲滞后矩略增加,织物手感略减小。通过SEM照片可以看出杂化硅溶胶染色的纤维表面形成一层溶胶薄膜。

改性玉米芯对直接大红4BS吸附性能研究

用柠檬酸对玉米芯进行预处理,研究改性玉米芯在不同条件下对直接大红4BS的吸附性能.结果发现:温度、时间、pH、染料初始质量浓度、无机盐NaCl和吸附剂用量等因素对吸附效果均有影响.改性玉米芯吸附50 mL 50 mg/L直接大红4BS的最佳条件为:吸附剂用量1.0 g,吸附时间为210 min,pH=2,吸附温度70℃,在此条件下吸附率可达99%.

TiO2溶胶／UV催化降解直接大红4BS

以钛酸正丁酯为前驱体、乙醇为溶剂、盐酸为催化剂,采用溶胶法制备了具有光催化性能的TiO2溶胶。研究了染料初始浓度、pH、H2O2添加量对直接大红4BS降解效果的影响,同时考察了TiO2溶胶/UV体系与TiO2溶胶/H2O2/UV体系光催化的反应动力学。结果表明,当直接大红4BS的初始浓度为0.2g·L-1、pH为2.0时,TiO2溶胶对直接大红4BS的降解效果较好;当H2O2添加浓度为0.03%时,可以有效促进光催化反应,当添加浓度增大时,对光催化反应没有促进作用。TiO2溶胶光催化反应符合一级反应,半衰期为81.1;TiO2溶胶/H2O2体系光催化反应半衰期为72.6,TiO2溶胶/H2O2体系具有更优的光催化效率。

直接大红4BS和直接湖蓝5B对纤维素原液着色的研究

将7wt%NaOH/12wt%尿素水溶液预冷至-12℃,加入棉短绒可迅速溶解得透明纤维素溶液,用直接大红4BS和直接湖兰5B对再生纤维素溶液进行原液着色,制备彩色再生纤维素膜并研究其着色效果。通过UV-Vis光谱分析,K/S值、Lab、三刺激值及水洗脱色率测试,结果表明该方法制得的有色再生纤维素膜色泽均匀,水洗牢度好且不需要固色剂固色,可解决直接染料染色牢度较差的问题。

一色齿毛菌对直接大红4BS染料的脱色

为避免染料废水处理造成二次污染,采用生物法对直接染料进行脱色处理,通过观察接种一色齿毛菌后染料固体培养基颜色的变化,评价一色齿毛菌对5种直接染料的脱色效果;利用单因素和正交试验对一色齿毛菌脱色直接大红4BS的条件进行优化,得到优化条件:葡萄糖质量浓度为20 g/L,硝酸铵质量浓度为1 g/L,硫酸镁浓度为1.5 mmol/L,每50 mL反应体系接菌量为2片(直径为1 cm)。结果表明:一色齿毛菌对5种直接染料均有脱色能力,其中对直接大红4BS染料的脱色更为彻底;在优化条件下,一色齿毛菌对直接大红4BS脱色13 d时的脱色率达92.00%,与优化前的脱色率相比提高了50.82%。

高聚物改善碱式硫酸镁晶须加填纸张的直接大红4BS染色效果研究

工厂生产实践表明,向抄造体系中添加改善纸张耐高温性能的碱式硫酸镁晶须填料会严重影响直接大红4BS的染色效果,针对这一问题,提出一种在抄造体系中添加高分子助留剂的方法以进行改善。探究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、两性聚丙烯酰胺(AmPAM)、阳离子醚化淀粉和TEMPO氧化纤维素纳米纤维(CNF)4种高聚物对直接大红4BS染色效果的影响,其中,添加TEMPO氧化CNF能有效提高纸张a*值。结果表明,当TEMPO氧化CNF的添加量为2%时,直接大红4BS的染色效果提高较明显,且添加TEMPO氧化CNF能有效提高碱式硫酸镁晶须填料的留着率,进而提高纸张的耐高温性能。

活性炭负载TiO_2催化剂对直接耐酸大红4BS溶液的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载型TiO2催化剂,采用了XRD、BET和SEM对催化剂进行表征。研究了催化剂对直接耐酸大红4BS的紫外光催化降解,比较了活性炭、P25和TiO2/AC对4BS溶液的降解能力,探讨了催化剂煅烧温度和投加量以及染料溶液的初始浓度对光催化降解率的影响,并对催化剂进行了回收再生实验。结果表明,500℃下煅烧的TiO2/AC催化剂比表面积为1147.88m2/g、TiO2粒径为21.9nm、晶相组成以锐钛矿为主,具有良好的光催化活性和稳定性;90min后2g/L催化剂对150mg/L的4BS溶液紫外光催化降解率达到99.8%。

纳米Ni/Fe双金属去除水溶液中直接耐酸大红4BS的研究

采用纳米Ni/Fe双金属对直接耐酸大红4BS(DFS-4BS)染料进行去除研究。考察了不同反应参数对DFS-4BS去除效果的影响。结果表明,在pH值5.0,30℃,DFS-4BS质量浓度100 mg/L,纳米Ni/Fe质量浓度8g/L和反应4 h的优化条件下,DFS-4BS的去除率达89.5%。动力学研究表明,纳米Ni/Fe对DFS-4BS的降解符合伪一级反应动力学方程,表观速率常数K_(obs)为6.3×10^(-3)mid^(-1),半衰期为110.02 min。纳米Ni/Fe对实际废水中的DFS-4BS去除率为71.2%。

微波强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解

采用微波无极灯强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解进行研究。初步考察反应温度、微波功率、pH值、催化剂TiO2浓度、曝气量、直接耐酸大红4BS初始浓度、外加氧化剂H2O2量等因素对直接耐酸大红4BS降解效果的影响。实验结果表明,反应最佳温度是55℃、最佳催化剂TiO2投加量为6 g/L;较低pH值、高微波功率、外加氧化剂H2O2有利于直接耐酸大红4BS的降解。与常规的光催化相比,微波减弱pH值和染料初始浓度对降解效率的影响。在优化工艺参数和未加H2O2条件下,反应4 h后,质量浓度为500 mg/L的直接耐酸大红4BS降解率达到90%。

直接耐酸大红4BS在竹炭上的吸附行为

本文研究了竹炭对直接耐酸大红4BS的吸附行为。测定了吸附质的初始浓度、竹炭用量和pH对竹炭吸附行为的影响。结果表明,吸附质浓度增加,竹炭的吸附率减小。竹炭用量增加,吸附率提高。溶液的pH在2.0时,竹炭的吸附能力最好。竹炭对直接耐酸大红4BS溶液的等温吸附均服从Freundlich方程式。

直接耐晒大红4BS的电化学行为研究及应用

采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了直接耐晒大红4BS染料在碳糊电极上的伏安行为,探讨了其反应机理.该染料在pH 3.5的B.R.缓冲溶液中,有一对准可逆氧化峰和还原峰.通过差分脉冲伏安法测定,该染料在10-3mol·L-1～10-6mol·L-1的范围内,氧化峰电流与浓度呈良好线性关系,检出限为2.5×10-7mol·L-1,由此建立测定直接耐晒大红4BS的差分脉冲伏安法.该方法可用于测定实验室染色废水水样中直接耐晒大红4BS的含量,平均回收率在95%～99.5%.

紫外光强化Fe(Ⅱ)-EDTA活化过硫酸盐降解直接耐酸大红4BS

为探索硫酸根自由基对偶氮染料的降解能力,以直接耐酸大红4BS(下称大红4BS)为模拟污染物,通过UV/Fe(Ⅱ)-EDTA/PDS(PDS为过硫酸钠)体系,探讨了初始c(PDS)、Fe(Ⅱ)/EDTA(摩尔比)、无机盐阴离子等对大红4BS降解的影响.结果表明,大红4BS的脱色率随着初始c(PDS)的增加而增大,当c(PDS)超过15 mmol/L时无显著变化.Fe(Ⅱ)/EDTA比在5∶1时效果最好,5 min时使0.038 0 mmol/L大红4BS的脱色率达到93.6%.反应符合二级动力学模型.HCO_3^-、Cl^-、NO_3^-、SO_4^(2-)等无机盐阴离子表现出明显抑制作用,c(无机盐阴离子)在100 mmol/L条件下,脱色率分别降低66.9%、13.2%、12.1%、9.43%.利用紫外可见光谱,依据其结构与特征吸收的关系,初步推测自由基离子对大红4BS降解的途径:苯环最先遭到破坏,随后偶氮键断裂、萘环开裂.研究显示,UV光可有效强化Fe(Ⅱ)^-EDTA活化过硫酸盐形成SO_4^-·自由基,对偶氮染料具有很好的脱色能力,最佳反应条件[PDS∶Fe(Ⅱ)∶EDTA(摩尔比)为15∶5∶1]下,大红4BS在10 min时脱色率高达98.1%.

悬浮态光催化超滤膜反应器处理4BS染料废水

选用光催化/超滤耦合技术处理含偶氮染料直接耐酸大红4BS的模拟废水,测试了不同pH条件下悬浮态TiO2对4BS染料的等温吸附效果,TiO2用量以及4BS初始浓度对光催化降解效果的影响,确定了各个操作参数的最佳值,并进行了不同超滤膜回收光催化出水中TiO2的试验。结果表明,TiO2对4BS的吸附效果在pH为5.5时最好。根据初始反应速率的计算,得出在50mg·L-1的4BS溶液中加入1g·L-1TiO2的降解效果最佳,此时初始反应速率为3.13×10-7mmol·L-·1min-1,90min染料浓度去除率可达到99%以上。PAN700和PVDF700两种超滤膜对光催化出水TiO2回收率均为99%以上,但PAN700比PVDF700通量大,120min后通量仍可达214.0L·m-2·h-1,具有很好的实际应用前景。

悬浮态光催化超滤膜反应器降解偶氮染料4BS

采用悬浮态光催化超滤膜反应器处理偶氮染料直接耐酸大红4BS。系统地研究了溶液pH值、TiO2和4BS浓度对光催化过程以及进水流速、操作时间对PAN700和PVDF700两种超滤膜分离TiO2过程的影响,得出悬浮态光催化超滤膜反应器的最佳操作条件。实验结果表明,pH为5.5时,TiO2对4BS的吸附性最好,吸附过程符合Langmuir等温吸附规律。在UV=100W、T=20℃、染料初始浓度为50mg·L-1以及催化剂TiO2浓度为1g·L-1的最佳光催化操作条件下反应60min后,染料4BS去除率可达到97.9%。超滤膜回收TiO2的过程中,随着流速增加,产水通量增加,出水水质维持稳定,且PAN700比PVDF700性能更好,出水浊度低,产水通量更大。PAN700膜在0.12MPa、40L·h-1的进水流速下连续运行120min后,通量仅衰减28%,为214.00L·m-2h-1。通过滤饼模型计算了分离过程的污染常数β值,结果表明PAN700比PVDF700膜更适合用于耦合分离过程。

偶氮染料4BS光解动力学和总氮脱除的初步研究

采用单独紫外光氧化降解偶氮染料直接耐酸大红(4BS),研究了不同因素对4BS光解效果的影响,并初步考察了光解对4BS溶液总氮的去除效果.结果表明,单独紫外光氧化法对4BS及溶液中的总氮有一定的去除效果.在非强碱性条件下,4BS的光解过程符合准一级反应动力学模型.速率常数随紫外光强的增强而增大,并且与初始ρ(4BS)呈负相关关系.溶液pH是影响光解反应的重要因素,速率常数随pH升高而增加显著,强碱性条件下光解速率最快.光解对溶液中总氮的去除分为三步,含氮结构的发色基团易吸收紫外光,在反应初期被降解而生成气态含氮物,生成的中间产物比较稳定,需要经过一段时间的能量积累才能继续降解,从而总氮的去除率再次升高.

TiO_2光催化染料4BS脱色动力学研究

以直接耐酸大红4BS为模型化合物,研究了不同紫外光强度下Ti O2催化脱色反应的动力学。实验结果表明,该反应呈现0级动力学特征,与光强、4BS浓度无关。当光强度低于2.08 mW/cm2时,化学试剂Ti O2脱色反应速率与光强度的2/3次方成正比例;而对N掺杂Ti O2,当光强度低于3.48 mW/cm2时,反应速率与光强度的1次方成正比例。在较高的光强下,两种催化剂脱色反应速率都逐渐趋于稳定值,达到光饱和,继续增加光强度,反应速率增加不明显。

H_2O_2光化学氧化技术对4BS和甲基橙的脱色研究

采用四种氧化技术:1.H_2O_2;2.芬顿;3.H_2O_2+紫外线;4.光芬顿;对常用染料直接耐酸大红4BS和甲基橙进行脱色研究。结果表明,光芬顿脱色效果最好,在10 min时,大红4BS和甲基橙脱色率分别高达99.56%和95.88%;H_2O_2(30%)投加量为0.2 mL时,大红4BS最适Fe^(2+)浓度为1 mg/L,甲基橙最适Fe^(2+)浓度为2 mg/L;中性有利于大红4BS降解,弱酸弱碱有利于甲基橙降解;实验比较了254 nm、308nm和365 nm三种紫外光源,发现254 nm紫外线对两染料降解最好。并对两染料进行了光谱分析。

CeO_2/粉煤灰复合材料对直接耐酸大红4BS的吸附性能

将粉煤灰(FA)经酸处理和沉淀法制得的Ce O2/FA复合材料用于水溶液中直接耐酸大红4BS(Direct red 4BS,DR 4BS)的吸附,从动力学、平衡和热力学三方面探讨了吸附机理,并结合SEM和比表面积分析研究了材料的吸附性能,考察了复合材料的吸附再生。结果表明,Ce O2/FA复合材料对DR 4BS有很好的吸附性能,在溶液自然酸度下的吸附量和吸附率分别可达157.58 mg·g-1和97%。等温吸附数据通过用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型分别进行拟合发现,Ce O2/FA对DR 4BS的吸附完全符合Langmuir等温方程,所得饱和吸附量为208.33 mg·g-1。热力学参数吸附自由能变在-27.05 k J·mol-1^-27.82 k J·mol-1之间,焓变为-19.42 k J·mol-1,熵变为25.62 J·mol-1·K-1,表观活化能为20.18 k J·mol-1,表明该吸附过程为界面上混乱度增加的自发放热过程,且可用准二级吸附速率方程进行很好地描述,起始快吸附过程主要受颗粒内扩散控制。Ce O2/FA复合材料经再生至少可重复使用3次以上。

TiO_2/竹炭复合材料对直接耐酸大红4BS的光催化降解研究

研究了TiO2/竹炭复合材料在紫外光作用下对直接耐酸大红4BS的催化降解情况。结果表明,Ti O2含量为48.34%的复合材料对直接耐酸大红4BS的光催化降解效果最好。在紫外灯光照射下,复合材料投加量为120-160 g/L时,对100 mg/L的直接耐酸大红4BS溶液可达到良好的降解效果;p H越小,降解率越好,在p H值为0.38时,对100 mg/L的直接耐酸大红4BS溶液的降解率达99.14%;随直接耐酸大红4BS浓度的升高,降解率先升高后降低;随时间的延长,降解率升高。复合材料对直接耐酸大红4BS的光催化降解符合反应一级动力学方程。

Fe-AC微电解活化过硫酸盐降解直接耐酸大红4BS

为快速脱色降解偶氮类染料,同时解决零价铁活化效率低、易被氧化的问题,以直接耐酸大红4BS(大红4BS)为模拟废水污染物,通过Fe-AC/PDS(铁碳微电解活化过硫酸钠)反应体系对大红4BS进行脱色降解。对影响大红4BS降解的几种因素如Fe:AC(铁碳质量比)、PDS浓度、初始pH等进行探究。结果表明,大红4BS脱色率在Fe:AC=3:1时高达94.7%。增大PDS浓度能明显促进反应进行,但超过5 mmol·L^(-1)时,对体系影响不大。初始溶液pH对Fe-AC/PDS体系降解大红4BS作用显著,在酸性和中性(pH=3.02、4.67、7.32)时,大红4BS的脱色率分别高达98.8%、96.2%、94.7%,但在碱性(pH=9.38、10.78)条件下,其脱色率只有24.5%、18.7%。无机盐阴离子对Fe-AC/PDS体系降解大红4BS有抑制作用,而阳离子对其产生促进作用。自由基俘获实验表明Fe-AC/PDS体系降解大红4BS并不仅仅只是自由基的氧化反应,还存在其他复杂反应,继而对Fe-AC/PDS体系降解大红4BS的机理进行探讨。