不同结构偶氮染料在TiO_2纳米颗粒表面的吸附和光催化降解

为研究不同结构的水溶性偶氮染料在TiO2光催化剂表面的吸附和光催化降解行为,选择4种在印染工业中常用的水溶性偶氮染料:活性红MS、活性蓝B、酸性媒介黑PV和酸性橙156作为研究对象,分别考察在不同pH值和氯化钠存在条件下,TiO2光催化剂对它们的吸附行为和吸附模式,并通过数学模拟方法计算了其在TiO2光催化剂表面的吸附参数,还研究了它们在TiO2光催化剂表面的光催化降解反应.实验结果表明,4种水溶性偶氮染料在TiO2表面的吸附量随着pH值的升高逐渐降低,而且当pH值处于4～8之间时吸附量下降最为显著.在相同的吸附条件下,2种酸性染料在TiO2表面的吸附量高于2种活性染料,并且在氯化钠存在下它们的吸附量都得到不同程度的提高.水溶性偶氮染料的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,活性染料比酸性染料具有更高的吸附平衡常数和覆盖率.在TiO2对偶氮染料的光催化降解反应中,脱色率和反应速率常数随pH值的升高而降低,并且活性染料比酸性染料更易于发生光催化降解反应.

黑果枸杞色素的提取及对羊毛织物的染色

为了利用植物化合物赋予羊毛织物保健功能性,使用乙醇/水混合溶液或去离子水两种溶剂对黑果枸杞果实进行提取。在对提取液进行表征的基础上,通过浸染法对羊毛织物染色,获得具有靓丽色彩的多功能黑果枸杞染色羊毛织物。考察了染色时间对羊毛织物染色性能的影响,并分析和比较了它们的抗氧化性和抗菌性。结果表明,两种溶剂中,使用乙醇/水作为溶剂得到的黑果枸杞提取液的花色苷含量更高,能够使染色羊毛织物获得更高的表面深度,其染色羊毛织物的抗氧化性和抗菌性更强。

活性染料的太阳光催化脱色降解

在太阳光辐射和pH3.0的条件下,使用草酸铁(Ⅲ)络合物/过氧化氢系统对于水中3种具有双活性基的活性染料进行光催化脱色降解,考察了太阳光的强度和活性染料的浓度对光脱色降解反应的影响,并应用紫外光谱法对染料的光脱色降解反应进行了分析。实验结果表明,太阳光的强度和染料浓度对活性染料脱色降解反应具有决定性的影响作用。太阳光的强度越高,染料浓度越低,越有利于活性染料的脱色降解反应。在晴天(40×103～80×103lux)时,浓度为50mg/L的活性染料在60min几乎完全脱色。活性染料的光催化脱色降解反应属于假一级动力学反应,脱色降解后染料分子中的共轭体系和芳香环结构被破坏。

改性PAN纤维与铁离子的配位结构及其对染料降解的催化作用

在室温条件下应用偕胺肟改性聚丙烯腈纤维(AO-PAN)与FeCl3反应制备了聚丙烯腈纤维铁配合物(Fe-AO-PAN),并分别使用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DTMA)和电导法对Fe-AO-PAN进行了表征以确定其组成结构.然后将Fe-AO-PAN作为非均相Fenton催化剂应用于两种常用偶氮染料C.I.活性红195(RR195)和C.I.酸性黑234(AB234)的光催化氧化降解反应中,考察了其对降解反应的催化作用.结果表明,Fe-AO-PAN中的Fe3+能够与AO-PAN表面三个偕胺肟(AO)链节单元的三个氨基氮原子和三个羟基氧原子进行配位反应,配位数为6.在Fe-AO-PAN和辐射光存在下,两种染料的氧化降解反应速度显著加快,染料结构中的偶氮键和芳香环结构都遭到破坏.PAN纤维腈基转化率的提高不仅能够明显增加Fe-AO-PAN表面结构中Fe3+含量,而且可显著促进其对染料氧化降解反应的催化作用.

纳米TiO_2负载织物对室内空气中氨的净化

制备了纳米二氧化钛(TiO2)水分散液,并将其负载于织物表面,形成了具有光催化特性的纳米TiO2负载织物,然后使用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行了表征,利用自行设计的光催化反应器,对模拟室内混凝土释放的氨进行了光催化净化研究.重点考察了纳米TiO2水分散液用量、染料以及纤维种类等因素对净化性能的影响.结果表明,纳米TiO2负载织物在波长为365.5nm紫外光照射下对氨具有良好的净化作用,在整理时适当增加TiO2水分散液用量有利于提高氨的去除率,直接耐晒黑G(C.I.DirectBlack19)对纳米TiO2负载棉织物的氨气净化性能影响甚微,负载后纯棉织物的氨气净化性能显著高于涤/棉混纺织物.

染料紫檀提取物对羊毛织物染色及功能性探讨

采用乙醇-水混合体系对染料紫檀心材粉末进行处理并得到提取液,将其用于羊毛织物的染色加工中,重点考察染色工艺条件对其上染百分率和染色织物表面深度的影响,并评价其颜色特征、染色牢度、抗氧化性和对水体中Cr(VI)的去除功能。结果表明:在染色中温度的提高和酸性染浴均有利于其上染百分率和染色织物表面深度的提高,而碱性染浴则不利于其上染;提高染浴中染料紫檀提取液的添加量能够显著提高其上染百分率和表面深度,且其染色织物的颜色特征也有所变化;染料紫檀提取液染色羊毛织物不仅具有较好的耐皂洗、耐摩擦和耐日晒色牢度,而且还表现出优良的抗氧化能力,对两种常见自由基和水体中的Cr(VI)都具有很强的去除特性。

铁改性聚丙烯腈纤维光催化剂的制备及其对活性红MS的降解

用偕胺肟改性聚丙烯腈(PAN)纤维与三氯化铁反应,在室温条件下制备了聚丙烯腈铁(Fe-PAN)配合物,并采用SEM,XRD和FT-IR等方法对其进行了表征.然后将其作为非均相光催化剂用于偶氮染料活性红MS的氧化降解反应,分别考察了催化剂用量、催化剂中铁离子含量(CFe-PAN)、pH值等因素对脱色率的影响,并应用紫外-可见光谱法对染料的氧化降解反应进行了分析.结果表明,改性PAN纤维中偕胺肟基团与铁离子发生了配位反应,增加PAN纤维中偕胺肟数或溶液中铁离子浓度能制备高铁离子含量的Fe-PAN催化剂.催化剂用量及铁离子含量增加都会促进活性红MS的降解反应.Fe-PAN催化剂在pH≤6.0的溶液中具有较高的催化活性,而在碱性介质中活性有所降低.在Fe-PAN催化剂存在下活性红MS的降解反应属于假一级动力学反应,催化剂用量和铁离子含量增加有利于提高活性红MS的降解反应速率常数。

偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能

为了更好地理解纤维材料与金属离子之间的反应,将偕胺肟改性聚丙烯腈纤维(AO-PAN)分别与5种金属离子Fe3+、Cu2+、Co2+、Ce3+和La3+进行配位反应并生成改性PAN纤维金属配合物,在考察了金属离子初始浓度和反应温度影响的基础上重点研究了不同金属离子的配位反应特性,并计算和比较了相关反应参数。结果表明,当AO-PAN与金属离子发生配位反应时,提高反应溶液中金属离子初始浓度和反应温度能够促进金属离子平衡配合量的增加。这个配位反应属于一级动力学反应,温度的升高能够导致其反应速率常数显著增大。在相同条件下5种金属离子的反应速率常数的排列顺序为Fe3+>Cu2+>Co2+>Ce3+>La3+,而其反应活化能则表现出相反变化趋势,这表明Fe3+离子的配位反应能力最高,而2种稀土金属离子的配位反应对温度的依赖性更强。热力学参数ΔH0>0、ΔS0>0、ΔG0<0,证实这个配位反应为自发进行的吸热反应。

偶氮染料分子结构与氧化脱色性能的定量关系

基于草酸铁(Ⅲ)/过氧化氢光催化氧化体系,对35种水溶性阴离子偶氮染料进行脱色降解研究,通过选择分子结构描述符和计算机多元线性回归分析方法考察了其脱色率及其分子结构之间的定量关系。结果表明,在染料分子结构描述符与脱色率之间存在着较好的线性相关性,其中MW/S值和偶氮基数目对脱色率的贡献最为显著,得到的分子结构和脱色率之间的定量关系方程可用于计算染料的理论脱色率。

偶氮染料在无机盐存在下的光催化氧化降解反应

利用草酸铁/过氧化氢体系在光反应器中对6种偶氮染料进行了光催化氧化脱色反应,重点研究了氯化钠和硫酸钠对其光催化氧化脱色性能的影响。同时通过紫外可见光谱和TOC分析考察了染料在无机盐存在下的光催化降解和矿化问题。结果表明两种无机盐对染料的脱色降解和矿化反应均有不同程度的抑制作用,其中氯化钠的抑制影响作用最为显著。

负载织物对纳米TiO_2光催化剂净化氨气性能的影响

制备了纳米光催化剂悬浮液,借助后整理工艺对3种织物进行负载加工,并利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行了表征.通过自行设计的小型环境舱和光催化反应器重点考察了棉机织物、涤纶机织物和涤/棉混纺机织物对纳米光催化剂净化氨气性能的影响,并比较了在不同负载织物表面上纳米光催化剂的活性.结果表明,负载纳米光催化剂的棉织物的氨气净化性能高于负载纳米光催化剂的涤纶织物和涤/棉混纺织物的氨气净化性能.在负载Ag?TiO2光催化剂的条件下,负载涤纶织物和涤/棉混纺织物对氨气的净化性能有所加强.

羊毛铁配合物催化剂的制备及其在酸性黑234氧化降解反应中的应用

为获得实用而价廉的Fenton反应催化剂,使用羊毛与三氯化铁反应在室温条件下制备了羊毛铁(Wool-Fe)配合物,并使用FT-IR和SEM对其进行了表征。然后将其作为非均相光催化剂应用于酸性黑234的氧化降解反应中,分别考察了催化剂中催化剂用量、铁离子含量(cFe-wool)、辐射光强度和pH值等因素对脱色率的影响,并应用紫外可见光谱法对染料的氧化降解反应进行了分析。结果表明,羊毛与铁离子发生了配位反应,提高反应温度或溶液中铁离子浓度能够制备高cFe-Wool的Wool-Fe催化剂。催化剂用量及其cFe-wool的增加都会促进染料的降解反应。Wool-Fe催化剂在pH≤6.0溶液中显示出较高的催化活性,而在碱性介质中活性有所降低。

水溶性阴离子偶氮染料光催化氧化脱色性能的QSPR研究

目前纺织废水中的染料已经成为了一个潜在的严重环境问题,基于草酸铁(Ⅲ),过氧化氢体系的光催化氧化技术被认为是一种有效的解决方法。本文使用草酸铁(Ⅲ)/过氧化氢体系对35种水溶性阴离子偶氮染料进行光催化氧化脱色,通过选择分子结构描述符和应用线性回归分析方法对染料脱色率及其分子结构进行了QSPR研究。研究结果表明,在染料分子结构描述符与脱色率之间存在着较好的线性相关性,其中MW/S值和偶氮基数目对脱色率的贡献最为显著,得到的分子结构和脱色率之间的定量关系方程可用于计算染料的理论脱色率,并与实验值进行了比较。

偶氮染料光助还原脱色反应机理的研究

选择7种水溶性阴离子偶氮染料为目标染料,使用基于硼氢化钾/重亚硫酸钠体系的还原脱色剂对其进行光助还原脱色反应,并以紫外可见光谱法对其反应机理进行了分析,考察了还原脱色剂浓度和光辐射强度对其反应机理的影响。并借助联苯胺类直接染料,通过其还原生成物氧化后的光谱测定,表征了染料还原反应生成的联苯胺。结果表明,在此类还原脱色剂作用下,偶氮染料首先被还原为中间产物氢化偶氮,并且还原脱色剂浓度的提高和光辐射强度的增加都能促进偶氮染料的还原脱色反应。还原反应生成联苯胺的鉴定证实反应体系中偶氮染料能够被进一步还原为芳香胺。

酸性染料染色废水的脱色及其回用

使用还原型双组分脱色剂对酸性染料染色废水进行脱色处理 ,研究脱色剂用量、pH值和时间对脱色反应的影响。将脱色后的染色废水回用于织物染色中 。

服用棉织物中的甲醛在不同水介质中的释放

选择防皱整理剂和固色剂,使用常规工艺分别制备防皱整理棉织物和固色棉织物,然后使之分别在不同pH值的水溶液和人工汗液中释放甲醛,考察和比较这2种织物在不同水介质中释放甲醛的规律。结果表明:防皱整理棉织物在pH=8.0的蒸馏水介质中释放的甲醛浓度大于其在pH=5.0的蒸馏水介质中的释放浓度,而固色棉织物则表现出与之相反的释放规律;2种织物在人工汗液中释放浓度都低于它们在蒸馏水中相对应的释放浓度,其原因是人工汗液中的L-组氨酸能够与释放甲醛发生反应。

分散染料染色废水的脱色及其回用

以染色废水的脱色及其循环利用研究为主要目的,使用还原型双组分脱色剂对分散染料染色废水进行脱色处理,重点研究了脱色剂用量、pH值和非离子表面活性剂对脱色反应的影响.并且将脱色后的染色废水回用于织物染色中,对染色织物的颜色特征进行了比较.结果表明:随着脱色剂用量的增加,分散染料染色废水的脱色率都逐渐增加;除分散黄H2RL之外,pH对分散染料染色废水的脱色几乎无影响;非离子表面活性剂的添加则有利于脱色效果的改善;脱色后废水可以回用于织物的分散染料染色中.

使用芳香醛对羊毛织物的染色方法研究

在60℃和强酸性条件下分别使用对二甲氨基苯甲醛(DMAB)和对二乙氨基苯甲醛(DEAB)对羊毛机织物进行染色120 m in,然后以H2O2进行氧化处理60 m in。研究了DMAB、H2O2和HC l浓度等对染色羊毛织物表面深度和颜色特征的影响,并考察了其染色牢度和断裂强度。结果表明,染色浴中DMAB和HC l浓度的增加均能够明显提高羊毛织物的表面深度(K/S)和鲜艳度,并且在DMAB浓度或HC l浓度与最大吸收波长处的K/S值之间存在着线性关系。在氧化浴中H2O2和HC l浓度的升高有利于羊毛织物的表面深度和鲜艳度的改善,但是当H2O2浓度超过0.175%(wt)时羊毛织物的表面深度和鲜艳度有所下降。两种芳香醛染色羊毛织物都表现出较高的皂洗牢度、摩擦牢度和断裂强度。

偶氮染料的光还原脱色及其染色废水的回用研究

用还原脱色剂对水溶性偶氮染料进行光还原脱色降解,重点考察了还原脱色剂、辐射光以及染料浓度等对还原脱色反应的影响,并将脱色后的染色废水回用于棉织物染色中。结果表明,以适当比例的引发剂和促进剂组成的还原脱色剂具有较强的脱色降解能力,辐射光对染料的还原脱色反应具有明显的促进作用,染料浓度的提高不利于染料的脱色降解反应。脱色废水可以回用于棉织物的活性染料染色中,通过降低染色过程中氯化钠和碳酸钠的添加量,可使染色试样与自来水染色试样的总色差(DE*)<1.0。

活性染料染色废水的脱色及其回用

使用还原型双组分脱色剂对活性染料染色废水进行脱色处理,重点研究了脱色剂用量、pH值和温度对脱色反应的影响.并且将脱色后的染色废水回用于织物染色中,对染色织物的颜色特征和牢度方面进行了比较.结果表明,随着脱色剂用量的增加,活性染料染色废水的脱色率逐渐提高,中性条件和温度的升高则有利于脱色效果的改善;脱色废水可以用于一些活性染料染色中,但是这主要取决于活性染料在脱色废水中的染色性能.