双氧水低温漂白催化剂的合成及应用

摘要

由于节能环保的兴起，以及国家可持续发展战略的实施，国内大多数纺织高校和企业研究人员都在进行低温漂白技术的研究。希夫碱金属配合物具有较高的催化活性，在洗涤、杀菌以及过氧化物模拟酶方面具有广阔的发展前景，在低温漂白方面也有不少的研究和应用。但是大部分希夫碱金属配合物水溶性差，难以应用到以水为介质的漂白体系中；此外、希夫碱金属配合物的配体结构稍有不同，而导致其功能千差万别，因此、并不是每一种希夫碱金属配合物都适用于低温漂白。针对希夫碱金属配合物的存在的问题，本课题设计、合成和表征了一种水溶性的希夫碱金属锰配合物；从几种希夫碱金属锰配合物中筛选出了一种漂白效果较好的希夫碱金属锰配合物，并将它们应用于棉织物的漂白中，探讨了漂白工艺。具体的研究内容和结果如下：
　　（1）以水杨醛、浓硫酸和碳酸钠为原料制得磺基水杨醛，再将磺基水杨醛与1.3-二氨基2-丙醇进行缩聚反应得到双水杨醛磺酸钠缩1.3-二氨基2-丙醇配体，再将配体与金属盐乙酸锰进行配位得到水溶性较好且催化活性较高的双核希夫碱金属锰配合物，优化了合成工艺条件为：浓硫酸滴加时冰浴，在35℃，反应18h的条件下，磺基水杨醛的产率达55.4％，磺基水杨醛和1.3-二氨基2-丙醇的摩尔比为2.5~3:1，在60℃，反应2~3h的条件下，双水杨醛磺酸钠缩1.3-二氨基-2丙醇配体的产率达91.1%。
　　将合成的双核希夫碱金属锰配合物应用于棉织物的低温漂白中，在双氧水（H2O2）质量浓度为8g/L，双核希夫碱金属锰配合物摩尔浓度为8μmol/L，pH值为10.5，浴比为1：20，60℃漂白50min，70℃水洗10min的条件下，处理后，棉针织物的白度为77.7%，毛效为1.2cm·(30min)-1。
　　（2）磺基水杨醛缩氰乙酰脲希夫碱金属锰配合物MnS6对棉针织物的漂白效果较好，在配合物浓度为6umol/L，30%双氧水8g/L，pH值为10.5，稳定剂0.5g/L，HM-JFC1g/L，70℃漂白50min，70℃水洗10min的条件下，处理后，棉针织物的白度为84.4%，毛效为4.6cm·(30 min)-1。
　　磺基水杨醛缩氰乙酰脲希夫碱金属锰配合物 MnS6对棉针织物漂白后毛效的影响较小，为了实现低温练漂一浴，必须和优质的表面活性剂一起使用。在配合物的浓度为6umol/L，30%H2O28 g/L，氢氧化钠的用量2g/L，稳定剂0.5g/L，浴比1：20，80℃漂白50min，70℃水洗10min的条件下，加入FMEE、HM-JFC和6501互配的3＃精练1g/L，漂白后棉针织物的白度为83.2%，毛效为9.7cm·(30 min)-1。
　　乙腈可以显著提高希夫碱金属锰配合物催化双氧水的能力，在含有希夫碱金属锰配合物的漂白液中加入一定量的乙腈，不仅可以提高漂白后的棉针织物的白度和毛效，也为练漂工艺的后续除氧酶的使用减轻了压力，在配合物MnS6的浓度6umol/L，30%H2O28 g/L，氢氧化钠的用量2g/L，稳定剂0.5g/L，3＃精练剂1g/L，乙腈7.8g/L，浴比1：20，80℃漂白50min，70℃水洗10min的条件下，棉针织物的白度为85.6%，毛效为11.5cm·(30 min)-1，强力为91.7%，布面双氧水的含量较低。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 双氧水的漂白机理及过氧化物酶

1.3 锰过氧化氢酶的模拟和低温漂白

1.4 希夫碱金属锰配合物、合成方法及其在低温漂白中的应用

1.5本课题研究的目的及意义

第二章 双核希夫碱金属锰配合物的合成及其应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 双核希夫碱金属锰配合物的性能测试

2.4 结果与讨论

2.5 双核希夫碱金属锰配合物在棉织物漂白中的应用

2.6 本章小结

第三章 希夫碱金属配合物在低温练漂中的应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 实验所用到的配合物及其合成方法

3.4 测试方法

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第四章 结 论

参考文献

攻读学位期间公开的专利及发表的论文

致谢