甲脒亚磺酸对水溶性黄色染料的褪色研究及其应用

发布时间：2020-03-18 07:20

【摘要】：合成染料的出现使得纺织染整行业得到飞速发展。然而,随之而来的是日益严重的环境污染问题。因此,相关企业生产过程中产生的染料废水对环境的影响越来越引起人们的关注。染料废水具有色度高且成分复杂、多变等问题,使染料废水难于处理。因而研究染料的降解和褪色对于解决染料废水带来的环境污染具有很重要的实际意义。本文选择市面上常见的50种黄色染料作为研究对象,通过甲脒亚磺酸(FAS)对其进行褪色处理,从而为进一步研究FAS处理染料废水奠定基础。结果表明:(1)对于高色度的黄色染料溶液(如日落黄、鸡蛋黄、柠檬黄),其褪色效果主要受FAS浓度和氢氧根浓度影响,温度变化对于褪色效果影响较小。试验筛选出FAS溶液可完全褪色的22种染料,分别为:日落黄、鸡蛋黄、柠檬黄、金黄、黄3RS、冻黄、艳黄、Telon Yellow RLN micro、Telon Yellow A2R、Telon Yellow M-5GL、Nylosan Yellow E2RL、Option Golden Yellow MF-RL、Dorolan Yellow E-2R、Nylanthrene Yellow B-4NGL、Erionyl Yellow A-R、Argacid Yellow E-HF、Isolan orang NHF-S、Telon Flavine M-7G、Argacid Yellow N-7G、Eriofast Yellow R、Eriofast Orange 4R、活性黄R。试验同时发现FAS溶液对日落黄、鸡蛋黄、柠檬黄、金黄、黄3RS、艳黄、Telon Yellow RLN micro、Telon Yellow M-5GL、Isolan Yellow NHF-S、Nylosan Brilliant Flavine E-8GZ、Nylosan Yellow E2RL、Telon Orange M-GSN、Argacid Yellow E-HF、Isolan orang NHF-S、Telon Flavine M-7G、Eriofast Orange 4R、活性黄R等17种黄色染料染色的纸张具有漂白效果。(2)本文进一步对酸性黄17、亮黄、活性黄3和碱性黄1染料的褪色机制进行研究,结果发现,FAS可使酸性黄17、亮黄和活性黄3褪色,其褪色机制可能为通过破坏—N=N—结构而起作用;FAS不能使碱性黄1褪色。酸性黄17、亮黄、活性黄3染料的褪色效果主要与FAS浓度、氢氧根浓度和反应温度有关,且FAS对染料褪色作用主要发生于FAS加入后的30min内。在适合的FAS溶液浓度下,FAS对染料的褪色率均在90%以上。(3)通过对褪色效果较好的鸡蛋黄、日落黄、黄3RS和冻黄进行研究发现,完全暴露于空气的FAS溶液在6天内褪色效果较好,第7天开始FAS溶液的褪色能力逐渐下降。加入由酚酞、EDTA和碳酸氢钠组成的稳定剂可以明显延长FAS溶液的使用有效期,在第8天开始加入稳定剂的FAS溶液褪色效果明显优于未加入稳定剂的FAS溶液。通过使用3种FAS溶液对于鸡蛋黄染色的纸张进行漂白发现,加入稳定剂的FAS溶液从第7天开始漂白效果明显优于未加入稳定剂的FAS溶液。综上所述,FAS可使22种黄色染料完全褪色,且褪色效果主要受FAS及氢氧根浓度影响;FAS对17种黄色染料的纸张书写效果具有漂白作用;FAS可使酸性黄17、亮黄和活性黄3褪色,其褪色机制可能为通过破坏—N=N—结构而起作用,褪色效果与FAS浓度、氢氧根浓度和反应温度有关;酚酞、EDTA和碳酸氢钠组成的稳定剂可以明显延长FAS溶液的使用有效期。以上研究为今后进一步研究染料废水的褪色奠定基础。
【图文】：

除了利用金属还原处理染料废水，还有研催化还原法褪色[45]等方法。这些还原法对水溶性染是关于还原剂的研究依然较少。明保险粉对于染料有较好的褪色效果，用于纺织工，但是由于保险粉存在的诸多危险性，与皮肤接触机物接触会放出大量热发生剧烈燃烧并放出有毒气繁发生。已有研究针对其进行改进，研究出甲脒亚粉的替代产品，具有还原性强，热稳定性好，储存前景。FAS 为白色无臭晶体粉末，是一种既无氧化AS 水溶液呈酸性，不溶于醚和苯。FAS 在水中具有较稳定，但是氢氧根浓度升高时甲容易转化为乙。乙和次硫酸，次硫酸具有较高的还原性，可以对染料成以来主要作为还原剂和漂白剂应用于造纸、纺织等

白、生物酶法漂白等。还原性漂白则是使用保险粉染料降解后的产物由于染料和降解方法的不同而不色的过程中，主要是通过 N-去甲基化反应以及破坏于染料的还原褪色法目前研究较少，主要是通过破褪色[42, 56]。一般使用紫外可见光谱对于吸光度进行研究证明保险粉对于染料有较好的褪色效果，但是触有刺激性且遇水或与氧化剂、有机物接触会放出气体二氧化硫[57]，这导致有关事故频繁发生[58]。甲稳定性等优点，且在使用过程中最终产物为尿素和的应用前景[59]。所以 FAS 自合成以来主要作为还原纺织等行业。具有甲乙两种同分异构体，且甲结构较稳定，但是乙。乙的稳定性较差，，可反应生成尿素和次硫酸，对染料进行还原降解。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X788

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本文编号：2588417