铁改性腈纶纤维催化剂在偶氮染料降解反应中的应用

使用水合肼和盐酸羟胺对腈纶纤维进行表面改性,然后将其与铁离子反应制得铁改性腈纶纤维催化剂（PAN-Fe）。在过氧化氢存在条件下将PAN-Fe催化剂应用于2种水溶性阴离子偶氮染料的光催化氧化降解反应中,考察了催化剂添加量、催化剂表面铁离子含量、染料浓度和pH值对染料降解反应的影响。结果表明,尽管PAN-Fe催化剂在暗态能催化染料降解反应,但是光辐射可促进其催化作用的提高;催化剂添加量及其表面铁离子含量的增加能够明显提高染料的脱色率。在PAN-Fe催化剂存在下染料降解反应可在碱性条件下进行,但是染料浓度的增加会使其脱色率降低。     

铁改性聚丙烯腈纳微米纤维催化剂在偶氮染料降解中的应用

利用静电纺丝法制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,应用偕胺肟改性PAN纳米纤维（AO-n-PAN）与FeCl3反应得到PAN纳米纤维铁配合物（Fe-AO-n-PAN）,并使用SEM和FTIR对其进行表征。最后将Fe-AO-n-PAN作为非均相光催化剂应用于偶氮染料C.I.活性红195（RR 195）的氧化降解反应中;考察催化剂中铁离子含量（QFe-PAN）,辐射光强度和H2O2初始浓度等因素对其催化活性的影响,并使用紫外可见光谱和总有机碳（TOC）对染料的氧化降解反应进行分析。结果表明：AO-n-PAN中的偕胺肟基团与铁离子发生配位反应,增加AO-n-PAN中的偕胺肟基团数目能制备出高QFe-PAN的Fe-AO-n-PAN。Fe-AO-n-PAN中QFe-PAN的增加和辐射光强度的增大都可以显著提高RR 195的降解速率,当H2O2为3.0 mmol/L时Fe-AO-n-PAN催化活性较高。Fe-AO-n-PAN不仅对染料分子中的偶氮键和芳香环结构具有催化作用,而且还能够使其转化为无机物。     

改性PAN纤维负载hemin催化降解染料的研究

使用含有偕胺肟基团的改性聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体材料,通过轴向配位作用负载氯化血红素(hemin)制备了非均相催化剂hemin-PAN,重点对其在有机染料氧化降解反应中的催化性能进行研究。结果表明,hemin-PAN能够通过活化H2O2催化染料的氧化降解反应,其催化活性与纤维中偕胺肟基团数量密切相关,PAN增重率为14.9%时,hemin-PAN有最高的催化活性;增加催化剂hemin负载量或提高反应温度都有利于染料的氧化降解反应,hemin-PAN(增重率为14.9%,hemin负载量为0.026 mmol/g)催化罗丹明B染料氧化降解反应的活化能为63.83 k J/mol。     

羊毛纤维铁配合物存在下的偶氮染料氧化降解

室温条件下,使羊毛纤维与三氯化铁反应,制备羊毛纤维铁配合物,将其作为非均相Fenton光化反应催化剂用于偶氮染料的氧化降解.通过研究配合物中铁离子含量(CFe-wool)、辐射光强度、pH值和偶氮染料分子结构对染料降解反应速率常数的影响,以及羊毛纤维铁配合物作为催化剂的重复利用性能,结果表明,该配合物在pH≤6.0的溶液中对偶氮染料的氧化降解.显示出较高的催化活性,而在强酸性和碱性介质中活性有所降低;配合物中的铁离子含量和辐射光强度的增加均可显著提高偶氮染料降解(假一级反应)的反应速率常数;而其重复利用性则有待提高.     

改性聚丙烯腈织物降解染色废水及废水回用

以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料,通过纺纱、织造和化学改性制备了铁复配偕胺肟改性PAN(Fe-AO-PAN)针织物,将其作为非均相Fenton的反应催化剂应用于酸性染料的染色废水处理中,最后将处理得到的回用水重新应用于羊毛纱线的染色。通过考察回用水水质以及染色试样的染色深度K/S值曲线、总色差、皂洗牢度和摩擦牢度发现,Fe-AO-PAN针织物能够作为非均相Fenton反应催化剂应用于酸性染料染色的废水处理,得到的回用水可以再次作为染色介质应用于酸性染料染色中;且以回用水为介质的染色试样的表面深度K/S值曲线、颜色特征值和染色牢度性能几乎相同或接近于以自来水为介质的染色试样的相应参数。     

改性PAN纤维负载hemin催化剂的制备及应用

分别使用盐酸羟胺及其与水合肼的混合物对聚丙烯腈(PAN)纤维进行改性,得到偕胺肟改性PAN纤维(AO-PAN)和含有偕胺肟、氨基腙两种基团的混合改性PAN纤维(M-PAN)。然后分别将其与氯化血红素(hemin)进行反应制备了仿生催化剂hemin-AO-PAN、hemin-M-PAN,并应用于染料的氧化降解反应中,探讨了改性PAN纤维的增重率对hemin负载量及脱色率的影响,分析了纤维形态结构的变化及催化条件对催化剂降解染料的影响。结果表明,引入氨基腙基团会降低AO-PAN负载hemin的能力,但会明显改善其负载hemin后纤维的表面形貌和机械性能;hemin-AO-PAN、hemin-M-PAN都能够通过活化H2O2氧化降解罗丹明B染料,且相似条件下hemin-M-PAN比hemin-AO-PAN具有更高的催化活性,而且还具有较强的活化H2O2的能力以及较宽的p H适用范围。     

FePc/TiO2负载纳米纤维膜制备及光催化性能

使用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,通过对其化学改性引入偕胺肟基团,然后借助配位作用同时负载酞菁铁(FePc)和二氧化钛(TiO₂)制备了光催化剂,在对其形态结构和光吸收特性进行表征的基础上,考察其在有机染料氧化降解中的光催化性能。结果表明,FePc和TiO₂能够有效负载于改性PAN纳米纤维表面,并使其形貌发生明显变化。FePc能够作为光敏剂拓宽TiO₂催化剂的光谱响应范围,使其在可见光区显示出较强吸收,从而能够在可见光辐射下对染料的氧化降解反应显示出较高的光催化活性。此外,当改性PAN纳米纤维增重率为30.4%时,制备的光催化剂显示出最佳活性,而且其催化活性与可见光强度呈正相关性。     

水溶性铁酞菁负载纤维光催化剂的制备及其对活性红K-2G的降解性能研究

在酸性条件下,将四磺酸铁酞菁负载到改性纤维素纤维上,制得负载FePcS纤维素纤维(FePcS-F),将其作为非均相光催化剂,用于偶氮染料活性红K-2G的氧化降解反应,探讨了催化剂用量、催化剂中铁含量、pH值对染料废水脱色率的影响,并使用紫外-可见光谱法对活性红K-2G的降解反应过程进行了分析.结果表明:催化剂用量及催化剂中铁离子含量的增加都会促进染料降解,FePcS-F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.     

复合静电纺超细聚丙烯腈纳米纤维的制备

为获得比常规静电纺丝纤维直径更细的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,采用复合静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/醋酸丁酸纤维素（PAN/CAB）复合纳米纤维,再溶解掉复合纳米纤维中的CAB组分,得到超细PAN纳米纤维并对其进行氨基化改性后用于吸附直接红23（DR23）染料。研究了PAN和CAB的混合比例、纺丝溶液质量分数和纺丝液挤出速度3个因素对所得ＰＡＮ 纳米纤维直径的影响,并比较了常规静电纺和复合静电纺制备出的PAN纳米纤维改性后的染料吸附量。实验结果表明：该方法制得的PAN纳米纤维的平均直径在50~80 nm范围内,其中当PAN和CAB的质量比为15:85、纺丝溶液质量分数为15%、纺丝液挤出速度为1.5 mL/h、纺丝电压为10 kV、接收距离为20 cm时,得到的PAN纳米纤维的平均直径为50 nm;改性后纳米纤维对DR 23的平衡吸附量达833mg/g。     

不同改性聚丙烯腈纤维与Fe3+配位反应动力学

分别将低转化率和高转化率偕胺肟改性聚丙烯腈纤维（L-AO-PAN和H-AO-PAN）以及混合改性聚丙烯腈纤维（M-PAN）分别与Fe3+进行配位反应并生成改性PAN纤维铁配合物,重点研究了三种配体与Fe3+配位反应的动力学行为,求得和比较了相关的动力学参数。结果表明,三种不同改性聚丙烯腈纤维配体与Fe3+之间的配位反应属于一级反应,并能够使用Langmuir吸附模型进行描述。在相同条件下H-AO-PAN与Fe3+反应的饱和配合量、反应速率常数和活化能均高于L-AO-PAN和M-PAN与Fe3+反应的相应参数。反应温度的升高有利于三种纤维配体特别是H-AO-PAN与Fe3+配位反应的进行。     

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。     

低聚果糖与脂肪酸酯缔合行为的研究及在低度白酒中的应用

运用电导法测定了在体积分数为38%的乙醇溶液中低聚果糖(简称FOS)对脂肪酸酯水解速率常数的影响,推导并验证了定量表达酯水解速率常数(k)与FOS浓度(M)关系的数学表达式:k=k′/(1+AM),得出了FOS对脂肪酸酯水解反应起禁阻作用的结论。     

A/O MBR组合工艺处理活性染料废水

印染废水组分复杂,含乙烯砜基活性基团的活性染料为生物难降解染料。采用厌氧-好氧膜生物反应器组合工艺(A/O MBR)处理含活性染料的废水,研究A/O MBR对三种活性染料模拟废水的降解特性。结果表明,组合工艺对不同结构活性染料色度的去除效率为:偶氮类>酞菁类>蒽醌类;组合工艺对不同染料的CODCr去除率影响不大;偶氮类染料主要在厌氧条件下脱色;铜酞菁类染料的降解过程主要发生在好氧过程。     

开放体系下霉菌7对偶氮染料的吸附降解

 研究开放体系下霉菌7菌丝体对偶氮染料的吸附降解作用。考察了菌体培养时间、碳氮源投加量、菌丝体投加量、吸附降解时间、菌丝体重复利用等对染料吸附降解的影响。结果表明,培养36 h的菌丝体,能在葡萄糖2.5 g/L ,NaNO30.5 g/L ,KH2PO4 1.0 g/L ,MgSO4 0.5 g/L的含染料培养基中生长并吸附降解染料。对经霉菌7处理后的染料培养液进行紫外光谱分析和实验现象观察,表明霉菌7对酸性紫红染料的去除以降解脱色为主,而对活性艳红染料的去除以吸附脱色为主。在开放体系中该霉菌表现出了较好的生长优势、成球性、可重复利用性和一定的抗杂菌污染能力。     

Photodecolorization of azo dyes by extracellular metabolites under fluorescent light and influence of operational parameters

The contribution of extracellular metabolites (EM) to the decolorant activity of newly isolated photosynthetic bacteria was observed. The decolorization process was considered to occur by two paths: photochemical decolorization by EM and photobiological decolorization by photosynthetic bacteria. In addition, the decolorization of several azo dyes by EM under black light and fluorescent light irradiation was investigated. It was found that EM were capable of decolorizing the azo dyes directly under visible light irradiation, and the overall dye decolorization followed first-order decay kinetics. Moreover, the decolorization reaction is a nonenzymatic reaction and the unknown metabolite with the decolorizing ability had an apparent molecular weight lower than 3 kDa as determined by ultrafiltration. In addition, its decolorization activity was stable even after heating sterilization at 121 degrees C for 10 min. Furthermore, the decolorization rate increased with increasing optical intensity, temperature and EM concentration, and decreased with increasing initial dye concentration. Decolorization of dye was best at pH 8.     

Photoelectrocatalytic degradation of triazine-containing azo dyes at gamma-Bi2MoO6 film electrode under visible light irradiation (lamda > 420 nm)

Triazine-containing azo dyes, anionic reactive brilliant red K-2G, reactive brilliant Red X-3B, and reactive yellow KD-3G were degraded in the electrooxidation, photocatalysis and combined electrooxidation and phtocatalysis process at the gamma-Bi2MoO6 film electrode under visible light irradiation. Furthermore, in the combined process, synergetic degradation of the dyes was observed by the analysis of degradation kinetics and total organic carbon variation. The synergetic mechanism was studied using X-ray photoelectron spectra and electrochemical impedance spectra as well as analysis of variation of current vs time in various processes. It is suggested that application of bias potential with a lower value than the redox potential of the targeted dyes efficiently increases the photocatalysis rate of the dyes by prohibiting recombination of electrons and holes. At the bias greater than the redox potential of the dyes, the degradation of the dyes was efficiently improved bythe combined electrooxidation and photocatalysis process. The main active oxygen species involved in the dyes degradation was hydroxyl radicals as confirmed via DMPO spin-trapping electron spin resonance measurements and the effect of radical scavengers. Intermediates mainly including organic aromatic and aliphatic carboxylic acids were detected.     

致癌染料的致癌机理与检测方法

对致癌染料的含义及致癌机理进行了讨论，针对丝绸行业用国产染料，列出了由偶氮结构还原降解而产生致癌芳香胺及遭到致癌芳香胺中间体污染的染料品种。同时介绍了用薄层色谱分析法检测纺织品中禁用偶氮染料的方法。