C.I.ReactiveRed24水解动力学的HPLC研究

C.I.ReactiveRed24水解动力学的HPLC研究

一、HPLC法研究C.I.ReactiveRed24水解反应动力学(论文文献综述)

程晓红[1](2016)在《可碱洗羧酸乙酯型偶氮分散染料的合成及应用性能研究》文中研究表明在分散染料中,偶氮型染料是产量最大的一类,具有合成简单、发色力好、成本低等优势。分散染料常用于涤纶等疏水性纤维染色,在染色过程中,部分染料吸附在纤维表面形成浮色,影响染色织物的鲜艳度和色牢度。因此,涤纶织物染色结束后需要采用还原清洗(2 g/L保险粉,1 g/L NaOH)的方法去除浮色。但在此过程中,染料偶氮键还原断裂,生成两种具有潜在致癌性的芳伯胺化合物,造成水体严重污染。为了解决上述环境问题,本论文以含氰基或羧酸甲酯基的偶氮分散染料为原料,经醇解或酯交换反应,合成羧酸乙酯型偶氮分散染料。该类染料在碱处理时,羧酸乙酯基团发生水解,生成水溶性羧酸盐染料和低毒的乙醇,去浮色的同时避免了偶氮键断裂。该类染料应用时不仅免除了保险粉的使用,有效减少了还原清洗过程中有害物质的生成,而且有利于染料的回收再利用,具有良好的应用前景和环境效益。首先,选取两只含氰基的偶氮分散染料C.I.分散橙25和C.I.分散红145为原料,利用氰基醇解反应分别制得羧酸乙酯型分散染料D1和D2;另选取两只含羧酸甲酯基团的偶氮分散染料C.I.分散蓝148和C.I.分散棕19,通过酯交换反应分别制得羧酸乙酯型分散染料D3和D4。优化制备工艺,提纯产物,采用紫外可见光谱(UV)、质谱(MS)、红外光谱(IR)、核磁共振波谱(1H NMR和13C NMR)等分析手段验证了染料结构。随后,研究了4只羧酸乙酯染料的水解动力学和应用性能。染料水解动力学研究表明,四只羧酸乙酯染料的碱性水解均为准一级动力学反应,与染料结构中羧酸乙酯基团的数量无关;根据水解动力学研究结果确定了染色织物的最佳碱洗工艺:D1、D4为0.04 g/L NaOH,温度70℃,时间20 min;D2、D3为0.004 g/L NaOH,温度80℃,时间20 min。最后研究了羧酸乙酯染料在涤纶织物上的染色性能,结果发现,四只染料在涤纶纤维上的上染率均在85%及以上,K/S值均超过12,能够满足涤纶织物染色深度的要求;在染色牢度方面,经过碱洗后涤纶织物的耐摩擦牢度、耐洗牢度和耐升华牢度均能达到4级以上,说明羧酸乙酯型分散染料的碱洗工艺能够取代传统的还原清洗,并取得与还原清洗相同甚至更好的色牢度结果。

邵敏[2](2014)在《活性染料与不同亲核基团的反应差异性及多组分织物染色调控技术》文中研究说明天然纤维在高档纺织品中的地位不可或缺,应用活性染料染色可显着改善含天然纤维织物的色牢度。含多元天然纤维的纺织品是高档纺织品的发展趋势,然而活性染料对单一天然纤维织物的染色尚存在染色重演性和可控性较差等问题,对于含多元天然纤维的多组分织物要实现活性染料的可控染色就更具有挑战性。本文通过模拟反应和高效液相色谱分析深入研究五种典型的活性染料与天然纤维上四种主要亲核基团的反应性能,并应用实际染色法进一步研究不同活性基团的活性染料在棉、羊毛、蚕丝等天然纤维及其多组分织物上的染色性能,结合模拟反应法和实际染色法的研究结果,从亲核基团的反应能力、含量和分布以及纤维的表面和物理结构等多角度出发,提出含多组分天然纤维织物应用活性染料染色的适用染料和染色过程的调控原理和方法。在模拟反应法研究中,本文采用甲醇、异丙胺、对甲酚和乙硫醇等亲核试剂分别模拟天然纤维上的亲核基团醇羟基、氨基、酚羟基和巯基,应用高效液相色谱分析技术逐一分析不同亲核基团与一氯均三嗪型(MCT)、乙烯砜型(VS)、一氯均三嗪/乙烯砜异双活性基型(MCT/VS)、二氟一氯嘧啶型和α-溴代丙烯酰胺型活性染料的反应速率、反应效率和最佳反应条件,以及在混合亲核试剂体系中各亲核试剂的竞争能力等。主要研究结果有:1)由HPLC分析发现,酚羟基和氨基与不同类型活性染料的反应性能有截然不同的表现,酚羟基与MCT活性染料的反应能力明显优于氨基,而氨基与VS活性染料的反应能力则远远优于酚羟基,其原因本文认为是:酚羟基的苯环与均三嗪环的适应性以及苯环对离去基团的“挤出效应”致使酚羟基能迅速贴近均三嗪环并完成亲核取代反应;而HPLC谱图中反映的一个氨基能与二个乙烯砜基反应的现象则是对氨基与VS活性染料有很高反应效率的一种诠释;HPLC分析进一步表明:在与MCT/VS异双活性基团的活性染料反应中,酚羟基优先与MCT/VS活性染料上的MCT活性基团反应,而氨基则优先与MCT/VS活性染料上的VS活性基团反应,在pH 8-9的范围,酚羟基和氨基在MCT/VS活性染料上“各得其所”,均能充分反应。该发现对于以酚羟基和氨基为主要亲核基团的蚕丝活性染料染色选用MCT/VS活性染料染色提供了很好的理论指导;2)HPLC分析也证实了酚羟基与二氟一氯嘧啶型活性染料的反应性能优于氨基,而氨基与α-溴代丙烯酰胺活性染料的反应性能则优于酚羟基。因而,二氟一氯嘧啶型活性染料更适合富含酚羟基的蚕丝纤维染色,而α-溴代丙烯酰胺型活性染料则更适合富含氨基的羊毛纤维染色;3)在HPLC谱图中显然可知巯基与各种活性基团的染料在较宽的pH和温度范围内均有较高的反应速率和反应效率,这可能正是富含巯基的羊毛表面具有较高的活性染料固着率的原因所在;4)HPLC谱图证实醇羟基在弱碱性条件下与各种类型的活性染料的反应速率均很低,随着pH升高,醇羟基与活性染料的反应速率和反应效率均显着提高,但染料的水解速率也随之提高,揭示了活性染料在棉上的利用率通常较低的本质原因。在实际染色法研究中,本论文主要研究了上述五种典型的活性染料在棉、羊毛、蚕丝三种典型的天然纤维及其多组分织物上的上染率、固着率和总固着效率。结果表明:1)蚕丝染色最适宜的活性染料是MCT/VS异双活性基团染料,在染色温度为70℃和pH8-10的范围内,蚕丝的MCT/VS异双活性基团染料染色的固着率大于90%,染色的重演性和稳定性好;其次适应的是二氟一氯嘧啶型活性染料,而VS染料和α-溴代丙烯酰胺型活性染料在蚕丝纤维上的染色性能相对较差;2)对于羊毛的活性染料染色,本研究涉及的五种活性染料的适应性排列是:α-溴代丙烯酰胺型>乙烯砜型≈MCT/VS异双活性基型>二氟一氯嘧啶型>一氯均三嗪型;3)对于棉的活性染料染色,各种活性染料的总固着效率都较低,而MCT/VS异双活性基型活性染料的总固着率相对较高;4)在双组分天然纤维织物的染色中,MCT/VS活性染料均适合对丝/毛、丝/棉和棉/毛等双组分织物的染色;通过染料选择和染色工艺因素调控(调节染色温度、染浴pH值、加碱方式、染色时间、中性盐用量等),可有效控制和调节活性染料在各组分纤维上的分配,提高上染率、固着率和染色重演性,实现天然纤维多组分织物的同色或特定的异色效果。

汤仪平[3](2011)在《间歇式染色过程织物色泽软测量系统研究》文中指出由于间歇染色过程难以在线直接测量出染机内织物色泽,而只能采用人工离线测色法进行测量染色终点的色泽,导致产品质量不稳定,生产的一次合格率低,成本、能源消耗和废水排放量增加,因此,色泽在线测量技术是染整生产提高产品质量,降低生产成本,实现节能减排的关键技术。本文针对间歇染色生产色泽在线测量这一染整行业关键技术难题,提出了通过测定间歇染机内染液的染料浓度来获得织物色泽的软测量方法,并设计了实际染机色泽在线软测量装置。本文主要的创新性研究工作包括:1.基于调整系数的染料单位浓度K/S值算法研究为了掌握各类染料上染不同织物的染色机理,研究织物K/S值与染料浓度关系,提出基于调整系数的单位浓度K/S值算法。该算法通过引入调整系数,可根据不同浓度对光谱数据进行合理地调整,使织物K/S值与染料浓度具有更好的线性关系,采用最优化方法确定调整系数,以获得准确的染料单位浓度K/S值,使计算机测色模型和自动校色算法更为准确、可靠,为在线测色以及计算补色配方提供了保障。2.染色动力学模型及仿真研究从染色热力学和动力学角度出发,研究染料的上染机理,分析染料浓度及助剂、染色温度、染液流速等因素对上染率的影响。在菲克(Fick)定律的基础上,导出染色过程染料上染率动力学模型,实时预测染料的上染状态,再根据计算机测色模型来估计织物色泽的变化。同时,基于染色动力学模型,设计了染色过程计算机仿真系统,模拟实际染色过程染料的上染情况以及织物颜色变化,有助于掌握染料的染色机制,为间歇染色过程的工艺优化和控制奠定基础。3.低浓度染液多组分浓度同时测定的色泽软测量方法研究在分光光度法同时测定混合染液各染料浓度的基础上,本文提出了一种基于卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)的染液多组分染料浓度的软测量方法。该方法通过测定间歇染机内混合染液在其各染料最大吸收波长处的吸光度数值,基于吸光度模型,采用卡尔曼滤波算法来估计染液中各组分染料浓度,滤除噪声。最后根据计算机测色模型计算出织物色泽三刺激值,有效地解决低浓度混合染液间歇染色过程织物色泽在线测量问题。4.软测量系统非线性滤波算法研究非线性滤波是软测量技术中减少测量噪声,提高测量精度和稳定性的主要方法。扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)和粒子滤波(Particle Filter,PF)是最常见的非线性滤波方法,其理论和应用研究对提高软测量技术及非线性滤波理论和应用水平具有重要作用。本文在同时测定染液组分浓度非线性模型的基础上,分别设计了EKF和PF算法,对染液各组分浓度进行最优估计,并在实际间歇染色过程色泽在线软测量中验证了其有效性和可行性。

沈锦全,金福江[4](2008)在《乙烯砜型活性染料水解率模型的研究》文中指出研究了乙烯砜型活性染料的水解反应,且将水解反应简化为一级串行反应,并建立了水解率动力学模型.以C.I.活性蓝19为例,测定了该染料在温度为50℃和pH值为10条件下的水解速率常数,并在该条件下利用建立的水解率动力学模型计算不同时刻下活性染料的水解率,并与实际测得的水解率进行比较.实验结果表明,理论分析与实际相吻合.

王海峰,陈海相,邵建中[5](2004)在《HPLC法研究C.I.ReactiveRed24水解反应动力学》文中提出采用反相离子对高效液相色谱法(HPLC)研究了C.I.Reactive Red 24水解反应动力学。当染料溶液中羟基过量时,可视为一级反应;-d[A]/dt=k[A]。在pH=13时,In(A0/A)与反应时间t呈线性关系;95℃时的水解反应速率常数K(0.0599)比70℃时的k(0.0101)高约4倍;pH为13时,反应速率常数K(5.99×10-2)比8.5时的k(4.8×10-3)高约11.5倍;pH值每升高1,染料的水解速率相应提高1.5倍。

二、HPLC法研究C.I.ReactiveRed24水解反应动力学(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、HPLC法研究C.I.ReactiveRed24水解反应动力学(论文提纲范文)

(1)可碱洗羧酸乙酯型偶氮分散染料的合成及应用性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 分散染料简介
        1.1.1 分散染料的定义与分类
        1.1.2 分散染料的染色机理
    1.2 分散染料的发展现状
    1.3 分散染料的研究热点
        1.3.1 杂环类偶氮分散染料
        1.3.2 含酯基分散染料
    1.4 可碱洗偶氮分散染料的开发
        1.4.1 常规偶氮分散染料还原清洗
        1.4.2 可碱洗偶氮分散染料的水解机理研究
    1.5 本课题研究的意义、目标及内容
        1.5.1 本课题的研究目的和意义
        1.5.2 本课题的研究内容
第2章 羧酸乙酯型偶氮分散染料的合成与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要化学试剂
        2.2.2 主要测试仪器
        2.2.3 合成实验
        2.2.3.1 D1的合成
        2.2.3.2 D2的合成
        2.2.3.3 D3的合成
        2.2.3.4 D4的合成
        2.2.3.5 染料的提纯
        2.2.3.6 合成染料的结构表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 合成染料的物理性质
        2.3.2 羧酸乙酯型分散染料的结构表征
        2.3.2.1 D1分子结构表征
        2.3.2.2 D2分子结构表征
        2.3.2.3 D3分子结构表征
        2.3.2.4 D4分子结构表征
        2.3.3 本章小结
第3章 羧酸乙酯染料的水解动力学研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 羧酸乙酯染料水解动力学
        3.1.4 HPLC测试方法
        3.1.5 羧酸染料可回收性实验方案
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 D1的水解动力学研究
        3.2.1.1 染料D1峰的定性分析
        3.2.1.2 pH值、温度、时间对羧酸乙酯染料D1水解的影响
        3.2.1.3 染料的水解反应速率常数
        3.2.2 D3的水解动力学研究
        3.2.2.1 染料D3水解峰的定性分析
        3.2.2.2 pH值、温度、时间对羧酸乙酯染料D3水解的影响
        3.2.2.3 染料的水解反应速率常数
        3.2.3 D4的水解动力学研究
        3.2.3.1 染料D4水解峰的定性分析
        3.2.3.2 pH值、温度、时间对羧酸乙酯染料D4水解的影响
        3.2.3.3 染料的水解反应速率常数
        3.2.4 羧酸染料的可回收性
        3.2.5 本章小结
第4章 羧酸乙酯型偶氮分散染料的染色性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 化学试剂
        4.1.2 主要测试仪器
        4.1.3 染色实验
        4.1.3.1 染料标准曲线的制定
        4.1.3.2 织物染色前处理
        4.1.3.3 染料染色前处理
        4.1.3.4 染色工艺配方
        4.1.3.5 染色后处理方法
        4.1.3.6 上染率测试
        4.1.3.7 提升力测试
        4.1.3.8 色牢度测试
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 羧酸乙酯型分散染料的标准工作曲线
        4.2.2 染料上染率
        4.2.3 染料提升力
        4.2.4 染料色牢度
        4.2.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间的成果
致谢

(2)活性染料与不同亲核基团的反应差异性及多组分织物染色调控技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 活性染料的发展与现状
        1.2.2 天然纤维的物理及化学结构研究
        1.2.3 天然纤维的活性染料染色研究现状
    1.3 论文研究目的、内容和方法
        1.3.1 论文的研究目的
        1.3.2 论文的研究内容
        1.3.3 论文的研究方法
第2章 一氯均三嗪基活性染料/乙烯砜基活性染料与不同亲核基团的反应差异性研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 试剂和染料
        2.1.2 仪器与设备
        2.1.3 实验方案
        2.1.4 样品制备
        2.1.5 HPLC色谱条件
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 MCT活性染料/VS活性染料的水解性能及其水解反应动力学研究
        2.2.2 不同亲核基团与MCT活性染料/VS活性染料的反应产物的定性研究
        2.2.3 MCT活性染料与不同亲核基团的反应性能研究
        2.2.4 VS活性染料与不同亲核基团的反应性能研究
        2.2.5 不同亲核基团与MCT活性染料和VS活性染料的反应竞争性研究
        2.2.6 MCT活性染料/VS活性染料与不同亲核基团的反应动力学研究
        2.2.7 MCT活性染料/VS活性染料与不同亲核基团的反应机理及其反应性差异分析
    2.3 本章小结
第3章 MCT/VS活性染料及其他类型的活性染料与亲核基团的反应差异性研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂与染料
        3.1.2 仪器与设备
        3.1.3 样品制备
        3.1.4 HPLC色谱条件
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 MCT/VS异双活性基活性染料与不同亲核基团的反应性能研究
        3.2.2 其他类型活性染料与不同亲核基团的反应性能研究
    3.3 本章小结
第4章 活性染料对不同天然纤维的染色差异性研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 材料与试剂
        4.1.2 仪器与设备
        4.1.3 不同活性染料对不同天然纤维的染色性能研究方法
        4.1.4 不同类型活性染料在天然纤维上的竞染性研究方法
        4.1.5 MCT/VS活性染料在不同纤维染色过程中的水解差异研究方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 MCT活性染料和VS活性染料在天然纤维上的染色差异性
        4.2.2 MCT/VS异双活性基型活性染料在天然纤维上的染色差异性
        4.2.3 二氟一氯嘧啶基活性染料和溴代丙烯酰胺型活性染料在蛋白质纤维上的染色差异性
    4.3 本章小结
第5章 活性染料对天然多组分纤维的可控染色研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 材料与试剂
        5.1.2 仪器与设备
        5.1.3 实验方法
        5.1.4 测试方法与数据处理方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 丝/毛双组分织物的活性染料染色
        5.2.2 丝/棉双组分织物的活性染料染色
        5.2.3 棉/毛双组分织物的活性染料染色
    5.3 本章小结
第6章 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢

(3)间歇式染色过程织物色泽软测量系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
图表清单
主要缩写符号清单
第1章 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 间歇式染色过程织物色泽在线测量技术的研究现状
        1.2.2 染色动力学模型的研究现状
        1.2.3 多组分同时测定方法的研究现状
        1.2.4 软测量系统非线性滤波算法的研究现状
    1.3 本文的技术路线
        1.3.1 基于染色动力学模型的动态测色方法
        1.3.2 在线软测量方法
    1.4 本文主要内容和关键问题
    1.5 本文的章节安排
第2章 间歇式染色过程测色机理研究
    2.1 间歇式染色过程机理及其特点
        2.1.1 间歇式染色工艺过程
        2.1.2 间歇式染色过程的特点
    2.2 间歇式染色过程测色机理模型
        2.2.1 织物K/S 值与染液各组分染料浓度的数学模型
        2.2.2 计算机测色模型
        2.2.3 颜色仿真算法
        2.2.4 CIE1976 L*a*b*色差公式
        2.2.5 自动校色算法
        2.2.6 基于调整系数的单位浓度K/S 值算法
    2.3 间歇式染色过程织物色泽软测量原理
    2.4 本章小结
第3章 染色动力学模型及仿真研究
    3.1 染色动力学模型
        3.1.1 染料上染率动力学模型
        3.1.2 染料平衡上染率模型
        3.1.3 染料上染率与织物表面反射率模型
        3.1.4 CRT 颜色仿真模型
        3.1.5 自动校色算法
    3.2 实例验证
        3.2.1 实验部分
        3.2.2 染色动力学模型验证
    3.3 计算机仿真及结果分析
        3.3.1 仿真过程
        3.3.2 仿真结果分析
    3.4 本章小结
第4章 低浓度间歇式染色过程织物色泽软测量方法
    4.1 方案设计
    4.2 单一染料间歇式染色过程织物色泽的软测量
        4.2.1 问题分析
        4.2.2 单一染料染色过程织物色泽软测量模型
        4.2.3 仿真研究
    4.3 低浓度混合染料间歇式染色过程织物色泽的软测量
        4.3.1 问题分析
        4.3.2 基于卡尔曼滤波的软测量方法
        4.3.3 仿真研究
    4.4 本章小结
第5章 软测量系统非线性滤波算法研究
    5.1 软测量系统非线性滤波问题
    5.2 混合染液吸光度模型
        5.2.1 吸光度相加性分析
        5.2.2 非线性吸光度模型
    5.3 扩展卡尔曼滤波
        5.3.1 原理与算法
        5.3.2 EKF 算法测定混合染液染料浓度
    5.4 粒子滤波
        5.4.1 原理与算法
        5.4.2 粒子滤波算法测定混合染液染料浓度
    5.5 KF、EKF 和 PF 三种算法的比较
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
附录
作者简介及攻博期间参加的科研项目和主要科研成果
致谢

四、HPLC法研究C.I.ReactiveRed24水解反应动力学(论文参考文献)

  • [1]可碱洗羧酸乙酯型偶氮分散染料的合成及应用性能研究[D]. 程晓红. 浙江理工大学, 2016(07)
  • [2]活性染料与不同亲核基团的反应差异性及多组分织物染色调控技术[D]. 邵敏. 浙江理工大学, 2014(02)
  • [3]间歇式染色过程织物色泽软测量系统研究[D]. 汤仪平. 华侨大学, 2011(03)
  • [4]乙烯砜型活性染料水解率模型的研究[J]. 沈锦全,金福江. 福州大学学报(自然科学版), 2008(06)
  • [5]HPLC法研究C.I.ReactiveRed24水解反应动力学[J]. 王海峰,陈海相,邵建中. 染料与染色, 2004(06)

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C.I.ReactiveRed24水解动力学的HPLC研究
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