铜配合物催化双氧水氧化木质素磺酸钠的研究
发布时间：2022-01-01 05:39
木质素是一种结构复杂的天然高分子聚合物,较难被分离和降解。本文通过构建新型的铜配合物催化体系来研究其催化双氧水氧化降解木质素磺酸钠的性能及催化机理,具体研究了pH值、催化剂浓度、双氧水质量浓度、温度等因素对氧化降解效果的影响,结果表明,在80℃下该催化体系能够有效地氧化降解木质素磺酸钠。同时也通过多种表征手段研究了该催化体系的反应机理,结果证实了高价铜-氧活性种的存在,推测Cu（III）=O·反应体系主要的活性中心。
【文章来源】：现代纺织技术. 2020,28(02)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
pH值对氧化降解SL的影响
为研究H2O2质量浓度对铜配合物催化剂IDA/Cu(II)/4-DMAP催化氧化SL的影响,设计了H2O2的质量浓度范围为2～10 g/L,其他条件为pH 11,IDA/Cu(II)/4-DMAP 30 μM,温度80 ℃。图3显示了H2O2质量浓度在2～10 g/L时氧化降解SL的效果,由3图可知,当双氧水质量浓度在2 g/L时,SL1和SL2均没有被氧化降解完全,而双氧水质量浓度在4 g/L及以上时,两种SL组分都被氧化降解完全,尤其在H2O2质量浓度为6 g/L时对SL的氧化效率最高,SL1的浓度在30 min时基本消失,SL2在10 min左右已经被去除90%以上。而过高的双氧水浓度反而会使SL的氧化降解程度变低,可能是多余的双氧水会与产生的活性种发生作用,使活性种被消耗。为了方便后续的实验研究,本实验选择同样能在60 min时间内将SL去除完全的4 g/L条件。2.1.3 铜配合物浓度的影响
实验选择在铜配合物催化剂IDA/Cu(II)/4-DMAP的浓度分别为0、10、20、30 μM时,研究其对木质素磺酸钠的催化氧化效果,其他条件为pH 11,H2O2质量浓度4 g/L,温度80 ℃,图4为具体实验结果,由4图可知,在不加铜配合物催化剂IDA/Cu(II)/4-DMAP时,体系中只有双氧水起氧化作用,推测是通过产生过氧氢根阴离子HO2-来实现氧化脱色过程,在60 min时双氧水分别氧化20%和60%左右的SL1及SL2,两种组分的氧化降解程度差异推测是由于磺酸基的取代度不同引起的,高取代的SL1组分苯环结构更惰性,不易被氧化。当加入IDA/Cu(II)/4-DMAP后,大大提高了H2O2对SL的氧化降解能力,在不同IDA/Cu(II)/4-DMAP浓度下SL基本都被氧化降解完全,由图4(a)可知,IDA/Cu(II)/4-DMAP浓度在20 μM时基本达到氧化降解SL的最大速率,在30 μM时SL的氧化降解速率没有再提升,因此本实验选择的IDA/Cu(II)/4-DMAP浓度为20 μM。2.1.4 温度的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular and Biochemical Evidence for Phenylpropanoid Synthesis and Presence of Wall-linked Phenolics in Cotton Fibers[J]. Ling Fan1, Wei-Jun Shi2, Wen-Ran Hu1, Xiao-Yan Hao1, Dong-Mei Wang1, Hui Yuan1 and Hong-Ying Yan1 (1Institute of Nuclear and Biological Technologies, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China; 2Institute of Economic Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)
本文编号：3561729
【文章来源】：现代纺织技术. 2020,28(02)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
pH值对氧化降解SL的影响
为研究H2O2质量浓度对铜配合物催化剂IDA/Cu(II)/4-DMAP催化氧化SL的影响,设计了H2O2的质量浓度范围为2～10 g/L,其他条件为pH 11,IDA/Cu(II)/4-DMAP 30 μM,温度80 ℃。图3显示了H2O2质量浓度在2～10 g/L时氧化降解SL的效果,由3图可知,当双氧水质量浓度在2 g/L时,SL1和SL2均没有被氧化降解完全,而双氧水质量浓度在4 g/L及以上时,两种SL组分都被氧化降解完全,尤其在H2O2质量浓度为6 g/L时对SL的氧化效率最高,SL1的浓度在30 min时基本消失,SL2在10 min左右已经被去除90%以上。而过高的双氧水浓度反而会使SL的氧化降解程度变低,可能是多余的双氧水会与产生的活性种发生作用,使活性种被消耗。为了方便后续的实验研究,本实验选择同样能在60 min时间内将SL去除完全的4 g/L条件。2.1.3 铜配合物浓度的影响
实验选择在铜配合物催化剂IDA/Cu(II)/4-DMAP的浓度分别为0、10、20、30 μM时,研究其对木质素磺酸钠的催化氧化效果,其他条件为pH 11,H2O2质量浓度4 g/L,温度80 ℃,图4为具体实验结果,由4图可知,在不加铜配合物催化剂IDA/Cu(II)/4-DMAP时,体系中只有双氧水起氧化作用,推测是通过产生过氧氢根阴离子HO2-来实现氧化脱色过程,在60 min时双氧水分别氧化20%和60%左右的SL1及SL2,两种组分的氧化降解程度差异推测是由于磺酸基的取代度不同引起的,高取代的SL1组分苯环结构更惰性,不易被氧化。当加入IDA/Cu(II)/4-DMAP后,大大提高了H2O2对SL的氧化降解能力,在不同IDA/Cu(II)/4-DMAP浓度下SL基本都被氧化降解完全,由图4(a)可知,IDA/Cu(II)/4-DMAP浓度在20 μM时基本达到氧化降解SL的最大速率,在30 μM时SL的氧化降解速率没有再提升,因此本实验选择的IDA/Cu(II)/4-DMAP浓度为20 μM。2.1.4 温度的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular and Biochemical Evidence for Phenylpropanoid Synthesis and Presence of Wall-linked Phenolics in Cotton Fibers[J]. Ling Fan1, Wei-Jun Shi2, Wen-Ran Hu1, Xiao-Yan Hao1, Dong-Mei Wang1, Hui Yuan1 and Hong-Ying Yan1 (1Institute of Nuclear and Biological Technologies, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China; 2Institute of Economic Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)
本文编号：3561729
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3561729.html
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