植物靛蓝染料的结构与性能研究
发布时间：2022-01-17 04:16
随着绿色环保的理念深入人心,合成染料在生产、使用和废弃过程中对人体健康和生态环境的不利影响越来越受到人们的关注,天然染料则以其绿色安全、抗菌消炎和环境相容等优异的特性重新受到了世人的喜爱和追捧,尤其是使用最为广泛的植物靛蓝。为促进植物靛蓝的大规模工业化生产与应用,本课题以植物靛蓝染料为主要研究对象,对靛蓝的分子结构、光谱特性、染色工艺、鉴别方法与应用性能进行了系统的研究。本文通过采用理论计算与实验相结合的方法,研究了靛蓝的分子结构与光谱特性。几何构型研究表明,靛蓝为共轭程度较高的平面型分子,属于C2h点群;分子表面静电势揭示了单个靛蓝分子中可同时形成两个分子内氢键;前线轨道分析表明靛蓝分子的化学性质比较稳定。基于以上分子结构的研究,进一步分析了靛蓝在红外与拉曼光谱中的84种振动模式,研究了靛蓝在紫外与荧光光谱中的发光机制。光谱特性研究结果表明,靛蓝位于268 nm与612 nm处的主要特征吸收峰均属于π→π*跃迁,靛蓝位于486 nm处的荧光发射峰,也属于π→π*跃迁。以纯棉织物为载体,通过使用单因素与正交实验法优化了植...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物染料的应用领域Fig.1-1Thevariousapplicationsofnaturaldyes
岣呷颂迕庖吡Φ墓π?21]，如蕃茄红素具有抑制血管平滑肌细胞增殖的作用[22]；葡萄籽原花青素可以诱导部分结肠直肠癌细胞的凋亡[23]；姜黄色素、茶色素具有降血压、降血糖、降血脂的药理作用；胡萝卜素能缓解视疲劳。植物染料中的天然色素除直接用作药物外，还可添加到药枕、药物鞋垫等保健品中，其染色织物亦可保留药理特性。因此，植物色素的大力开发为大众健康和医疗保健行业的建设提供了基础和保障。1.3靛蓝染料的简介靛蓝(C.I.VatBlue1)作为靛族染料的代表，是世界上最古老且应用最为广泛的还原染料之一。如图1-2(a)所示，靛蓝为反式对称的双吲哚结构，其分子式是C16H10N2O2，分子量为262.26。与其他相似大小的体系相比，靛蓝有着不同寻常的深蓝色，靛蓝的颜色来源于其分子结构中的给电子-受电子基本发色体，现普遍接受的靛蓝的“H-发色体”如图1-2(b)所示，其中具有孤对电子的氮原子为给电子体，羰基为受电子体，给电子体与受电子体之间通过碳碳双键相连而形成交叉共轭体系，使靛蓝具有独特的吸光特性[24]。靛蓝作为印染行业中最重要的染料之一，不仅可用于印染、印刷、绘画、药品、化妆品、油漆等领域，由于其分子结构的高度稳定性，还可作为新型有机半导体材料应用于光电行业[25,26]。图1-2靛蓝分子(a)与其发色体(b)的结构Fig.1-2Themolecular(a)andchromophoric(b)structuresofindigo按照来源，靛蓝可分为植物靛蓝与合成靛蓝，在合成靛蓝出现之前，植物靛
甙键断裂游离出吲羟Fig.1-3Theindoxylformedbythehydrolyticcleavageofindicanbond
【参考文献】：
期刊论文
[1]还原剂SRP在天然靛蓝染色中的应用研究[J]. 张玉,陈英,王娜娜. 染料与染色. 2018(06)
[2]涤纶织物的植物靛蓝染料染色[J]. 王华清. 印染. 2018(21)
[3]天然靛蓝植物生化及分子生物学研究进展[J]. 周江波,邓小红. 北方园艺. 2018(01)
[4]植物靛蓝与合成靛蓝染料的快速鉴别方法[J]. 陈镇,李马斌. 中国纤检. 2017(11)
[5]天然植物色素在大健康产业中的应用进展[J]. 胡玉莉,骆骄阳,胡淑荣,付航,杨世海,杨美华. 中国中药杂志. 2017(13)
[6]植物染料的分类及提取研究[J]. 吴国辉. 染整技术. 2017(03)
[7]纯棉织物的植物靛蓝葡萄糖还原染色工艺探讨[J]. 陈文,何明娟. 浙江纺织服装职业技术学院学报. 2017(01)
[8]天然染料的化学成分、提取技术及应用现状[J]. 王倩,张有林,张润光,刘星. 应用化工. 2017(01)
[9]生态植物染料制备与染色[J]. 赵磊,张林龙,位丽,何远方,祁宁. 染整技术. 2016(02)
[10]天然染料靛蓝改性及对羊毛染色工艺研究[J]. 丁思佳,王建明,宋江彬. 毛纺科技. 2016(01)
硕士论文
[1]大黄染料的稳定性、染色机理及抗紫外性能研究[D]. 冯春.武汉纺织大学 2018
[2]棉/丝混纺织物的舒适性及风格评价研究[D]. 尹方方.西安工程大学 2017
[3]天然植物染料在内衣中的应用研究[D]. 张芳芳.天津工业大学 2017
[4]天然染料的一浴法拼色染色技术研究[D]. 史彩云.苏州大学 2012
[5]后处理工艺对涤纶织物手感风格的影响[D]. 过宁.东华大学 2006
[6]若干靛族染料化合物结构与性能的量子化学研究[D]. 薛运生.南京理工大学 2004
本文编号：3594024
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物染料的应用领域Fig.1-1Thevariousapplicationsofnaturaldyes
岣呷颂迕庖吡Φ墓π?21]，如蕃茄红素具有抑制血管平滑肌细胞增殖的作用[22]；葡萄籽原花青素可以诱导部分结肠直肠癌细胞的凋亡[23]；姜黄色素、茶色素具有降血压、降血糖、降血脂的药理作用；胡萝卜素能缓解视疲劳。植物染料中的天然色素除直接用作药物外，还可添加到药枕、药物鞋垫等保健品中，其染色织物亦可保留药理特性。因此，植物色素的大力开发为大众健康和医疗保健行业的建设提供了基础和保障。1.3靛蓝染料的简介靛蓝(C.I.VatBlue1)作为靛族染料的代表，是世界上最古老且应用最为广泛的还原染料之一。如图1-2(a)所示，靛蓝为反式对称的双吲哚结构，其分子式是C16H10N2O2，分子量为262.26。与其他相似大小的体系相比，靛蓝有着不同寻常的深蓝色，靛蓝的颜色来源于其分子结构中的给电子-受电子基本发色体，现普遍接受的靛蓝的“H-发色体”如图1-2(b)所示，其中具有孤对电子的氮原子为给电子体，羰基为受电子体，给电子体与受电子体之间通过碳碳双键相连而形成交叉共轭体系，使靛蓝具有独特的吸光特性[24]。靛蓝作为印染行业中最重要的染料之一，不仅可用于印染、印刷、绘画、药品、化妆品、油漆等领域，由于其分子结构的高度稳定性，还可作为新型有机半导体材料应用于光电行业[25,26]。图1-2靛蓝分子(a)与其发色体(b)的结构Fig.1-2Themolecular(a)andchromophoric(b)structuresofindigo按照来源，靛蓝可分为植物靛蓝与合成靛蓝，在合成靛蓝出现之前，植物靛
甙键断裂游离出吲羟Fig.1-3Theindoxylformedbythehydrolyticcleavageofindicanbond
【参考文献】：
期刊论文
[1]还原剂SRP在天然靛蓝染色中的应用研究[J]. 张玉,陈英,王娜娜. 染料与染色. 2018(06)
[2]涤纶织物的植物靛蓝染料染色[J]. 王华清. 印染. 2018(21)
[3]天然靛蓝植物生化及分子生物学研究进展[J]. 周江波,邓小红. 北方园艺. 2018(01)
[4]植物靛蓝与合成靛蓝染料的快速鉴别方法[J]. 陈镇,李马斌. 中国纤检. 2017(11)
[5]天然植物色素在大健康产业中的应用进展[J]. 胡玉莉,骆骄阳,胡淑荣,付航,杨世海,杨美华. 中国中药杂志. 2017(13)
[6]植物染料的分类及提取研究[J]. 吴国辉. 染整技术. 2017(03)
[7]纯棉织物的植物靛蓝葡萄糖还原染色工艺探讨[J]. 陈文,何明娟. 浙江纺织服装职业技术学院学报. 2017(01)
[8]天然染料的化学成分、提取技术及应用现状[J]. 王倩,张有林,张润光,刘星. 应用化工. 2017(01)
[9]生态植物染料制备与染色[J]. 赵磊,张林龙,位丽,何远方,祁宁. 染整技术. 2016(02)
[10]天然染料靛蓝改性及对羊毛染色工艺研究[J]. 丁思佳,王建明,宋江彬. 毛纺科技. 2016(01)
硕士论文
[1]大黄染料的稳定性、染色机理及抗紫外性能研究[D]. 冯春.武汉纺织大学 2018
[2]棉/丝混纺织物的舒适性及风格评价研究[D]. 尹方方.西安工程大学 2017
[3]天然植物染料在内衣中的应用研究[D]. 张芳芳.天津工业大学 2017
[4]天然染料的一浴法拼色染色技术研究[D]. 史彩云.苏州大学 2012
[5]后处理工艺对涤纶织物手感风格的影响[D]. 过宁.东华大学 2006
[6]若干靛族染料化合物结构与性能的量子化学研究[D]. 薛运生.南京理工大学 2004
本文编号：3594024
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