可降解有机颜料合成、光谱表征及应用研究

摘要

第一章:介绍了目前无机颜料、色淀颜料、有机颜料的现状和发展趋势，并对颜料和染料及其废水的降解方法进行了综述，评价了各种降解方法的优缺点，在此基础上，阐述了本文的研究意义。
　　第二章:以碱性品红为原料通过亲核取代反应一步合成了小分子三苯甲烷类的有机颜料FB-A、FB-B和FB-C，具有对设备要求低、操作简单、合成步骤短的优点;考察合成因素对产率的影响，得到了合成三种有机颜料的最佳反应条件:冰水浴，锡作傅酸剂，碱性品红与苯甲酰氯、对硝基苯甲酸、对氯苯甲酰氯的摩尔比分别为3∶4、3∶3.8和3∶4.1，反应时间分别是8h、7h和13h，三种颜料产率均为最高。
　　第三章:在不同极性的溶剂和不同酸度的水溶液中考察了碱性品红衍生物FB-A、FB-B和FB-C的吸收光谱和荧光光谱的特性。在DMF溶液中，三种颜料的主色调是红色，其中FB-C的摩尔吸光系数最大是4.2×103 L/cm·moL，紫外区的最大吸收波长随溶剂极性增加会产生小的蓝移。随溶剂极性增大，FB-A、FB-C的最大发射波长红移而FB-B蓝移;FB-A和FB-B荧光强度有降低的趋势。在强酸性溶液中FB-A和FB-B有最大荧光发射波长和强度，FB-C在pH为9时有最强的荧光强度，因而适合应用于碱性介质。
　　第四章:研究了合成颜料FB-A、FB-B和FB-C的基本颜料性能和特殊性能-降解性，以它们作为着色剂制备了红色调的水基油墨，并测试了其印刷字样的降解性。结果表明:以桃红色淀为标准品，FB-A和FB-B颜色性能稍差于标准品外，其余基本性能优于标准品;FB-C颜色亮、吸油量低、相似的耐水性、耐酸性和耐碱性;常温下，在氢氧化钠(0.5％)和FAS(1％)水溶液中，有机颜料FB-A、FB-B、FB-C均能在10min内脱色;印刷字样在氢氧化钠(0.5％)和FAS(1％)溶液中也都能脱色，在常温下的脱色时间小于50min。
　　第五章:首次设计并合成了用于油墨的藏红T衍生物T-A、T-B、T-C，具有操作简单、产率高的优点。采用全条件合成法，得到了最佳的实验条件:锡作傅酸剂，1克减红T与1.3克对硝基苯甲酸反应，30℃恒温7h，T-A产率80％;1克藏红T与1.3mL对氯苯甲酰氯反应，60℃恒温9h，T-B产率74％;1克藏红T与1.3克桂皮酸，50℃恒温13h，T-C产率60％。
　　第六章:考察了溶剂和pH对合成的三种吩噻嗪类颜料T-A、T-B、T-C的吸收光谱和荧光光谱影响，结果表明:T-A、T-B、T-C在DMF中的主色调都是红色，可见区λmax的次序从大到小依次是T-B、T-C、T-A，其中T-A的摩尔吸光系数最大。pH在1～9时，T-A、T-B和T-C紫外区的吸光度无明显变化。当溶剂极性增大，T-A、T-B和T-C的荧光λmax有红移趋势，荧光猝灭。T-A和T-C在pH分别等于4和9的水溶液中有最强的荧光强度;T-B在pH等于6时则有最大荧光强度，因此T-A、T-C用在碱性介质中有最强的亮度而T-B则在酸性介质中才具有最大亮度。
　　第七章:测定了合成的吩噻嗪类颜料T-A、T-B、T-C和条件改性后的颜料T-A（碱）、T-B（碱）和T-C（碱）的基本颜料性能和特殊性能-降解性，以制得的多色可降解颜料作为着色剂制备了水性油墨，并研究了其印刷字样降解性，结果表明:酸性条件下的色调与改性后得到的颜料色调相反。T-A与T-B（酸）的吸油量稍高于标准品。6种颜料的耐水性、耐酸性和耐碱性稍好于桃红色淀，颜料的粒度符合印刷颜料的要求。常温下，在氢氧化钠(0.5％)和FAS(1％)水溶液中，除了T-C（酸）无法完全降解为无色外，其余颜料都可在2h脱色，其对应印刷字样可在35min内脱色。

目录

摘要

第一章 综述

1．1 引言

1．2 颜料的现状及发展趋势

1．2．1 无机颜料

1．2．2 色淀颜料

1．2．3 有机颜料

1．3 颜料及染料的降解方法

1．3．1 物理及化学法

1．3．2 生物氧化法

1．3．3 半导体光催化法

1．4 本论文的研究意义

1．5．本论文的主要内容及创新点

1．5．1 主要内容

1．5．2 创新点

参考文献

第二章 碱性品红衍生物的合成

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要仪器

2．2．3 合成原理

2．2．4 合成方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 合成FB-A的缚酸剂的选择

2．3．2 合成FB-A的原料—碱性品红与苯甲酰氯的用量的选择

2．3．3 合成FB-A的反应时间的选择

2．3．4 合成FB-A的反应温度的选择

2．3．5 合成FB-A的溶剂的选择

2．3．6 合成FB-A的最佳反应条件

2．3．7 合成FB-B的条件实验

2．3．8 合成FB-C条件实验

2．4 本章小结

参考文献

第三章 碱性品红衍生物的光谱性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 溶剂对碱性品红衍生物吸收光谱的影响

3．3．2 pH对碱性品红衍生物紫外区吸收光谱影响

3．3．3 溶剂对碱性品红衍生物荧光光谱影响

3．3．4 pH对碱性品红衍生物荧光光谱的影响

3．4 本章小结

参考文献

第四章 碱性品红衍生物的颜料性能测定及应用

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 碱性品红衍生物的颜料性能测定

4．2．3 水性连接料的制备

4．2．4 用碱性品红衍生物制备水性油墨

4．3 结果与讨论

4．3．1 碱性品红衍生物的颜色性能

4．3．2 碱性品红衍生物的吸油量

4．3．3 碱性品红衍生物的耐水性

4．3．4 碱性品红衍生物的的耐酸和碱性

4．3．5 碱性品红衍生物的降解性

4．3．6 可降解水性油墨的细度性能测定及初步应用

4．4 本章小结

参考文献

第五章 藏红T衍生物的合成

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 仪器与试剂

5．2．2 合成原理

5．2．3 合成方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 合成T-A的条件实验

5．3．2 合成T-B的条件实验

5．3．3 合成T-C的条件实验

5．4 本章小结

参考文献

第六章 藏红T衍生物的光谱性能研究

6．1 引言

6．2 实验部分

6．2．1 仪器与试剂

6．2．2 实验方法

6．3 结果与讨论

6．3．1 溶剂对藏红T衍生物吸收光谱影响

6．3．2 pH对藏红T衍生物紫外区的吸收光谱的影响

6．3．3 溶剂对藏红T衍生物荧光光谱影响

6．3．4 pH对藏红T衍生物的荧光影响

6．4 本章小结

参考文献

第七章 藏红T衍生物的颜料性能测定及应用

7．1 引言

7．2 实验部分

7．2．1 仪器与试剂

7．2．2 藏红T衍生物的改性方法

7．2．3 藏红T衍生物的颜料性能检测方法

7．2．4 水性连接料制备

7．2．5 用藏红T衍生物制备水性油墨

7．3 结果与讨论

7．3．1 藏红T衍生物的颜色性能

7．3．2 藏红T衍生物的吸油量

7．3．3 臧红T衍生物的耐水测定

7．3．4 藏红T衍生物的耐酸性、耐碱性测定

7．3．5 藏红T衍生物的降解性

7．3．6 水性油墨的细度性能测定及应用

7．4 本章小结

参考文献

硕士在读期间发表专利及论文

个人简历

致谢

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