GMA改性磷酸腺苷的制备及其对棉织物的阻燃整理

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)分别对一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)进行改性,制得了3种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将3种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备了光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉织物;对3种阻燃单体进行了结构表征和热稳定性分析,并探究了3种阻燃单体光接枝阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能、燃烧行为和残炭结构。结果表明,3种磷酸腺苷通过GMA环氧基开环引入不饱和双键,且具有良好的热稳定性。相比于原棉织物,3种阻燃棉织物的最大热降解速率分别降低了60.0%、52.0%、60.0%,极限氧指数由16.1%分别提升到25.4%、27.4%、26.4%,织物热释放速率(HRR)分别下降了15.09%、60.47%、37.82%,说明3种磷酸腺苷阻燃单体均有助于棉织物形成致密炭层,阻止热量扩散,获得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉织物的增重率可达22.4%,燃烧后损毁长度缩短至14.2 cm,表现出更优异的阻燃性能。

二甲基亚砜对间位芳纶结构调控与染色性能的影响研究

为了克服间位芳纶染色难以拓展其在服用防护领域的应用,探究不同晶态结构间位芳纶的染色性能差异机理并改善其染色性能具有重要意义。本文选用二甲基亚砜(DMSO)作为PMIA大分子结构调控剂,研究其对PMIA晶态结构和染色性能的影响。采用分子动力学模拟,分别构建了PMIA和DMSO/PMIA不同晶态下的分子模型,并计算DMSO调控前后PMIA的氢键变化、链运动的均方位移及PMIA和染料分子的界面结合能。进一步对PMIA纤维进行扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)表征和表观得色量(K/S值)、上染率的测试,并与分子动力学模拟相互验证,从分子尺度解析了DMSO对PMIA结构调控机制和染色性能的影响。结构模型的计算结果表明:DMSO可以有效地破坏PMIA氢键网络,使得其非结晶区与结晶区氢键数量分别减少了56.5%和25.7%,并显著增加PMIA非结晶区的链运动性能。此外,经调控后的PMIA不同晶态与染料的界面结合能大于调控前,非结晶区与染料的结合能提升程度大于结晶区。实验结果表明:DMSO可有效提高PMIA纤维的表面粗糙度,同时对PMIA的化学结构和结晶度均无明显影响;PMIA的染色性能显著提高,K/S值与上染率分别提升了72.34%和65.6%,耐湿摩擦色牢度提升半级,耐日晒色牢度提升一级。实验结果与分子动力学模拟结论相一致,为提高PMIA的染色性能提供了新途径。

二维[Ni(1,4-pda)(tib)(H_(2)O)]·H_(2)O的合成及其光催化降解亚甲基蓝

半导体配位聚合物因结构可调,比表面积大,拥有优异的选择性、稳定性及灵敏性,作为光催化剂在消除废水中的污染物方面引起了研究人员的广泛关注。利用柔性对苯二乙酸(1,4-pda)、刚性三咪唑苯(tib)合成配位聚合物[Ni(1,4-pda)(tib)(H_(2)O)]·H_(2)O。晶体结构分析表明:该晶体属于单斜晶系,空间群为Cc,a=2.0203(3)nm,b=1.2312(17)nm,c=1.1550(17)nm,α=γ=90°,β=106.648(2)°,V=2.7525(7)nm^(3),Z=4。[Ni(1,4-pda)(tib)(H_(2)O)]·H_(2)O的基本结构单元由1个Ni(Ⅱ)、1个对苯二乙酸、1个均苯三咪唑、1个配位水分子和1个结晶水分子组成。三链接均苯三咪唑与中心Ni(Ⅱ)形成波浪二维面,顺式对苯二乙酸与中心Ni(Ⅱ)形成一维波浪链,一维链贯穿于二维面形成有孔洞的二维层,相邻层的对苯二乙酸互相穿插构成复杂的三维超分子结构。同时对[Ni(1,4-pda)(tib)(H_(2)O)]·H_(2)O的热稳定性、循环实验稳定性和紫外可见光进行了检测,发现其基本骨架在300℃开始分解塌陷,5次循环基本骨架稳定,带隙能量小于3.0 eV,可作为稳定的光催化剂。在水体系中[Ni(1,4-pda)(tib)(H_(2)O)]·H_(2)O对亚甲基蓝染料进行光催化降解,降解率为278.62%。主要的光催化降解机制为:[Ni(1,4-pda)(tib)(H_(2)O)]·H_(2)O与H_(2)O2之间容易接触形成一定的协同作用,产生更多的·OH活性物质对染料分子进行氧化降解,最终降解产物为CO_(2)和H_(2)O。

QSPR建模方法及其在染料敏化太阳能电池性能预测方面的研究进展

定量结构-性质关系(QSPR)作为一种有效的工具,可以弥补实验方法在性质数据库中的不足,并在分析模型获得的结构因素的基础上,为设计新的染料提供启发。本文介绍了QSPR的建模过程以及在染料敏化太阳能电池(DSSCs)性能预测方面的分子描述符,综述了QSPR目前已建立的机器学习与深度学习模型,并总结了QSPR模型在DSSCs中的相关应用,最后对光电转换效率基于深度学习QSPR的研究进展和趋势进行展望。

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。

染色工艺对氨纶结构与性能的影响

选取分散蓝56染料对氨纶(聚醚型聚氨酯弹性纤维)进行上染并测定色牢度等级和表面色深值(K/S值),结合傅立叶变换红外光谱测试、X射线衍射测试和力学性能测试方法从微观的角度探讨并分析分散染料染氨纶的不同工艺参数(时间、温度和染液p H值)对其性能与结构的影响,以提出氨纶染色优化工艺条件。结果表明,染色温度小于120℃时,色牢度不够,易脱色,大于130℃时K/S值和断裂强力均明显下降,氨纶损伤严重,故染色温度应控制在120~130℃区间;最佳染色时间为30 min,染色时间短,染料分子与氨纶结合差,大于30 min会造成氢键化程度下降,结晶度降低,导致断裂强力降低,染色性能变差;染液p H值应为5~6,氨纶耐酸性较好,耐碱性很差,在弱酸条件下表现出较好的染色性能且对氨纶的力学性能损伤较小。

海岛纤维结构形态与染色性能的研究

通过色差仪、DSC、结晶速度测量、显微图像分析以及动态机械热分析研究了四种海岛纤维的结晶度、结晶速度、晶粒大小、玻璃化温度与染色性能的关系.结果表明:结晶度小,结晶速度慢,晶粒尺寸大,玻璃化温度低等等均有利于纤维染色性能的提高.

新型含氟黄色活性染料的结构与性能关系

为满足国内对含氟活性染料的需求,研究3支以2-萘胺-3,6,8三磺酸为重氮组分,与间脲基苯胺偶合为发色基团的含氟黄色活性染料,测定了各染料的光谱、活性染料染色特性参数及其湿处理牢度,并与相应结构的C.I.活性黄176进行对比。分析染料的分子结构与其染色性能的关系。结果表明:含氟染料因氟原子的强吸电性及易离去的特性,使其与纤维的反应速度远远快于相应的含氯染料;尾基的不同也会影响分子的平面性和线性结构,从而改变染料的各种性能参数;除此之外,染料母体结构中不同取代基对光谱的影响符合现代发色理论中分子轨道微绕理论所提出的规律。

偶氮染料对斜生栅藻的毒性作用及结构活性相关性研究

为了揭示不同结构染料对水生生态系统的毒性作用，研究９种偶氮类及２种蒽醌类染料对斜生栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑｕｕｓ）的生长抑制作用，并通过剖析毒性与结构之间的相关关系，探讨了偶氮染料的毒作用机理．１１种染料对斜生栅藻的４８ｈＥＣ５０在１．０９—４１．２２ｍｇＬ－１之间．偶氮染料分子中所包含偶氮键的个数及芳香环上取代基的亲水性和电性均影响染料的毒性．进一步证实偶氮染料的毒作用机理为ＮＮ键还原为—ＮＨ２后，形成Ｎ离子活性形式与生物大分子发生结合．

21世纪的染料学科和染料工业

从染料学科和染料工业在 2 0世纪发展的总体情况出发 ,就染料学科和染料工业范围、传统染料前景、染料工业生产急需解决的问题、基础研究关键课题等 4个方面预测了 2 1世纪染料学科和染料工业可能的发展前景 .

近十年活性染料的技术进展——纪念活性染料开发五十年

综述了近十年活性染料在商品化技术、清洁工艺、结构修饰和基础研究领域的进展。在复配增效的商品化技术方面:活性黑染料增深主要是引入对电子转移有利的取代基或加长染料分子的共轭系统,并辅以溶解度和上染性能相近的橙色、红色染料:筛选性能和结构相近的染料复配可获得明显的增深效果:清洁生产主要发展高转化率和选择性的定向反应新工艺,减少反应过程中副产物和三度生成,以及将副产通过处理转化为主产物。近年新母体或新活性基没有新的突破性进展,活性染料的结构修饰主要是引入一些取代基改善染料的染色性能和环保性能。对活性染料构效关系的基础研究值得注意的成果是:以萘酚类为偶合组分的偶氮染料中,醌腙体是的稳定态,取代基对颜色的影响取决于对吸电子-供电子发色体的电子转移是否有利;染料的缔合状态直接影响染料的溶解度及染色特性参数S、R、E、F值,不同桥基的引入,会影响染料分子平面性,溶解度、分子缔合度及上染性能。

人工林毛白杨木材解剖构造与染色效果相关性的研究

为探讨木材构造和木材染色效果之间的相关性变化规律 ,本研究测定了 5株 34块人工林毛白杨的解剖构造及其木材染色效果 ,对二者的相关性进行了多元回归分析。结果表明 ,毛白杨木材的染色效果与解剖因子之间有一定的相关关系 ,各染色效果指标与木材解剖因子间的复相关系数在 0 4 836～ 0 7998之间。采用比较多元回归分析标准回归系数的方法 ,确定出影响毛白杨木材染色效果的主要解剖因子为导管比量、木纤维比量和木射线比量等因子。

人工林杉木木材解剖构造与染色效果相关性的研究

为探讨木材构造和木材染色效果之间的相关性变化规律 ,本研究测定了 5株 2 9块人工林杉木木材的解剖构造及其木材染色效果 ,对二者的相关性进行了多元回归分析。结果表明 ,杉木木材的染色效果与木材解剖因子之间有一定的相关关系 ,各染色效果指标与木材解剖因子间的复相关系数在 0 5 6 30～ 0 791 3之间。采用比较多元回归分析标准回归系数的方法 ,确定出影响杉木木材染色效果的主要解剖因子为木射线比量、管胞比量。

论偶氮染料的偶氮-腙互变异构

偶氮染料存在着偶氮-腙互变异构。其中包括两个概念,一是偶氮体和腙体是一对异构体,由其结构不同导致其发色和化学性能不同;二是两种异构体在满足某种条件下可以互变。对偶氮体或腙体结构的识别是研究偶氮染料结构与性能的基础。当前染料学术界和产业界对偶氮-腙互变异构有两大误识:偶氮体即腙体,两者不必加以区分;以及两者既为互变异构,则时刻处于变化中而无法进行区分。本文针对上述误识,讨论了两种异构体的结构与性能关系。一个偶氮染料的偶氮体及醌腙体是两种结构与性能,如紫外-可见光谱吸收、化学反应性能及牢度不同的化合物。通常仅以某种异构体结构为稳定状态存在,折中结构结决定了它的颜色和染色性能。两者仅在某种特定的条件下可以互相变化。这些条件取决于化合物结构、所处环境条件,如温度、溶剂、介质p H等环境因素对偶氮-腙平衡的影响。介绍了用其红外光谱、拉曼光谱、核磁波谱、质谱以及晶体的X衍射谱来确认互变异构体的方法。

甲型活性染料及其构效关系的研究进展

综合评述了甲型活性染料及其构效关系研究的进展情况。并结合生产和应用中的实际问题,对偶合-铜络一步完成中铜盐的作用、甲铜络合物的啮合形式及其性能等研究成果进行了介绍。HPLC-MS,HPLC-DAD和Q-TOF测定结果表明,在芳腙与第二重氮组分偶合-铜络后,先形成四啮结构,在酸化后转化为三啮结构。前者可见光谱宽而平坦,而三啮结构的甲-铜络合物的吸收曲线则相对较窄而尖锐,色光较明亮。

染料结构-光催化降解活性关系初步研究

以近20种水溶性染料为研究对象,选择正辛醇-水分配系数(Kow)、分子最高占据轨道能(EHOMO)及分子最低空轨道能(ELUMO)等理化参数,建立了染料的定量结构-光催化降解反应活性关系模型,得到定量关系式为:lgk=0.01628×lgKow+0.13246×(ELUMO-EHOMO)-2.14856,很好地表示反应活性与结构之间的定量关系,为水溶性染料的光催化降解活性预测提供了有效的工具。

芳胺重氮盐对蚕丝偶合染色的构效关系研究

芳胺重氮盐对蚕丝织物的偶合染色因受限于发色体结构,难以获得深色系列染色织物。文章以染色蚕丝织物的K/S值曲线为衡量指标,分别采用具有供吸电性基团、大共轭体系或磺酸基团的芳胺重氮盐对蚕丝进行偶合染色,研究并揭示了芳胺结构的影响规律。结果表明,供电性基团的助色作用较弱,吸电性基团的助色效果更为显著;芳胺重氮盐的共轭体系越大,K/S值曲线越红移;含磺酸基的芳胺重氮盐也能够进行偶合染色,并实现了具有大共轭体系的芳伯胺染料重氮盐对蚕丝的偶合染色。各类芳胺重氮盐所染蚕丝织物的耐皂洗和耐摩擦色牢度均能达到4级以上。

电化学阻抗谱研究聚合物凝胶电解质对染料敏化太阳能电池性能的影响

用甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚物P(HEMA-NVP)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)与N-乙烯基吡咯烷酮共聚物P(MMA-NVP)为原料制备了聚合物凝胶电解质,用电化学阻抗谱(EIS)研究了聚合物凝胶电解质中聚合物基质的结构与组成对准固态染料敏化太阳能电池(DSSCs)光伏性能的影响.不同交联剂用量、不同HEMA用量的P(HEMA-NVP)共聚物及不同MMA用量的P(MMA-NVP)吸收液态电解质后分别形成HGelI、HGelII、MGel凝胶电解质.结果发现,随共聚物P(HEMA-NVP)中交联剂由0.1%(w,下同)增大到0.6%时,形成的HGelI组装的DSSCs的光电转化效率(η)先增大后降低,交联剂用量为0.4%时,DSSCs的η为最大,为5.54%(光强100mW.cm-2).同时,比较HGelII系列和MGel系列DSSCs的光电性能参数发现,含有羟基的HGel系列的η要高于MGel系列,而后者的开路电压(Voc)值高于前者.在HGelII系列中,HEMA含量为60%(w)时,DSSCs的η最高.电化学阻抗谱分析表明共聚物中交联结构的不同影响了电池内部的界面阻抗及离子的传输,引入羟基有利于降低界面阻抗.通过调整共聚物中交联剂用量和羟基含量可改善DSSCs的光伏性能.

方酸菁染料近红外吸收性能研究

方酸可与含供电子基团的物质,如芳胺、酚、含氮杂环化合物等发生缩合反应,生成一系列吸收波长在近红外区的新型方酸菁染料。该类染料具有独特的光学性能,良好的光、热稳定性和近红外吸收性能。影响方酸菁染料近红外吸收性能的主要因素包括方酸菁染料的基本结构(对称型与非对称型)、取代基的种类(端基包括胺、富电芳环、活泼双键以及活泼甲基)及染料在不同溶剂中的聚集行为。

红色复合多活性基活性染料的结构与性能关系研究 三、超分子化学和染料的提升力

研究了11个含乙烯矾基和一氟均三嗪的复合双活性基红色活性染料的结构与提升力的关系。认为染料分子的聚集程度和由纤维表面向纤维内部的扩散速度是染料提升力的决定因素。建议以提升力指数作为表征染料提升力的主要参数。在本文的研究范围内,染料的疏水性越大,平面性越好,染料越容易缔合,则提升力越差。磺酸基的引入,总体来说对提高提升力有利;活性基以乙烯矾或硫酸酯乙烯矾形式存在,对提升力影响不大。过多的活性基易导致在纤维表面固着,影响向纤维内部扩散而导致提升力下降。