甲脒亚磺酸对水溶性黄色染料的褪色研究及其应用

作     者：张映鸽 

作者单位：山西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨振华;杨迪

授予年度：2019年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：黄色染料 甲脒亚磺酸 降解 褪色 

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。