直接兰151的氧化降解研究

背景及概述^[1]

直接兰151是一种蓝黑色粉状物。溶于水呈蓝光紫色溶液，尚易溶于酒精中呈红紫色。遇浓硫酸呈翠蓝色，稀释后呈紫色。其水溶液遇浓盐酸呈紫色沉淀，加浓氢氧化钠液呈红紫色至酒红色。对纤维素纤维染色，染料吸尽性很好，温度在100℃亲合力。拔染性好。用途;主要用于棉、麻、粘胶等纤维素纤维的染色，也可用于粘胶/锦纶混纺织物的染色，还可用于皮革和纸张的染色。染色时用硫酸铜进行后处理，可提高耐晒牢度。用甲醛进行后处理，可提高其水洗牢度。

氧化降解研究^[1]

染料废水一般具有污染物浓度高、色度大、成分复杂、难降解等特点,是一种典型的难降解有机废水,传统的废水处理技术难以实现对其达标排放。因此,研发一种高效、经济、适用的染料废水处理技术并探讨其作用机理,对于染料印染行业的废水处理具有积极深远的意义。辽宁科技大学马英群以典型的染料直接兰151作为研究对象,采用铁碳微电解-Fenton氧化法对染料水进行处理研究,包括以下三方面内容:（1）对联合方法降解染料直接兰151的特性、条件进行深入研究;（2）对铁碳微电解及Fenton试剂氧化法处理染料直接兰151的降解历程进行深入的探讨;（3）对联合工艺处理实际印染废水的工艺条件进行初步探讨。通过上述实验研究与理论分析,论文获得了如下研究成果:（1）铁碳微电解法能有效地对模拟染料水进行脱色降解,其反应条件为:对于300mL浓度为8g/L的直接兰151染料水,初始pH值为3±0.1,铁屑投加量为10g,铁碳比为1:1.0,反应时间为120min,COD的去除率达到了64.50%。（2）铁碳微电解-Fenton氧化法处理染料水的条件组合为:对于经微电解处理后的浓度为8g/L的直接兰151染料水,Fenton氧化过程中双氧水的投加量为37mmol/L,pH值为3±0.1,Fenton试剂作用时间为30min,其COD和色度去除率可分别达到83.9%和93.6%;（3）利用UV、IR、HPLC-MS的谱图分析手段研究铁碳微电解-Fenton氧化法降解直接兰151的降解历程,揭示了偶氮类染料的降解规律。铁碳微电解法处理染料过程中通过各种作用破坏了染料的共轭基团结构而使其脱色,但并未使染料结构式中的苯环、萘环等发生开环降解,Fenton试剂产生的羟基自由基具有很强的氧化性,可以将直接兰151染料彻底氧化降解。对于直接兰151染料,羟基自由基首先攻击偶氮键附近的基团,使其发色基团结构遭到破坏,从而使染料脱色;然后攻击更易于发生氧化反应的基团如萘环、苯环等。

参考文献

[1] 马英群. 铁碳微电解-Fenton氧化法处理直接蓝2B染料的研究[D].辽宁科技大学,2012.