銅配合物催化雙氧水氧化木質(zhì)素磺酸鈉的研究
發(fā)布時間:2022-01-01 05:39
木質(zhì)素是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然高分子聚合物,較難被分離和降解。本文通過構(gòu)建新型的銅配合物催化體系來研究其催化雙氧水氧化降解木質(zhì)素磺酸鈉的性能及催化機理,具體研究了pH值、催化劑濃度、雙氧水質(zhì)量濃度、溫度等因素對氧化降解效果的影響,結(jié)果表明,在80℃下該催化體系能夠有效地氧化降解木質(zhì)素磺酸鈉。同時也通過多種表征手段研究了該催化體系的反應(yīng)機理,結(jié)果證實了高價銅-氧活性種的存在,推測Cu(III)=O·反應(yīng)體系主要的活性中心。
【文章來源】:現(xiàn)代紡織技術(shù). 2020,28(02)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
pH值對氧化降解SL的影響
為研究H2O2質(zhì)量濃度對銅配合物催化劑IDA/Cu(II)/4-DMAP催化氧化SL的影響,設(shè)計了H2O2的質(zhì)量濃度范圍為2~10 g/L,其他條件為pH 11,IDA/Cu(II)/4-DMAP 30 μM,溫度80 ℃。圖3顯示了H2O2質(zhì)量濃度在2~10 g/L時氧化降解SL的效果,由3圖可知,當(dāng)雙氧水質(zhì)量濃度在2 g/L時,SL1和SL2均沒有被氧化降解完全,而雙氧水質(zhì)量濃度在4 g/L及以上時,兩種SL組分都被氧化降解完全,尤其在H2O2質(zhì)量濃度為6 g/L時對SL的氧化效率最高,SL1的濃度在30 min時基本消失,SL2在10 min左右已經(jīng)被去除90%以上。而過高的雙氧水濃度反而會使SL的氧化降解程度變低,可能是多余的雙氧水會與產(chǎn)生的活性種發(fā)生作用,使活性種被消耗。為了方便后續(xù)的實驗研究,本實驗選擇同樣能在60 min時間內(nèi)將SL去除完全的4 g/L條件。2.1.3 銅配合物濃度的影響
實驗選擇在銅配合物催化劑IDA/Cu(II)/4-DMAP的濃度分別為0、10、20、30 μM時,研究其對木質(zhì)素磺酸鈉的催化氧化效果,其他條件為pH 11,H2O2質(zhì)量濃度4 g/L,溫度80 ℃,圖4為具體實驗結(jié)果,由4圖可知,在不加銅配合物催化劑IDA/Cu(II)/4-DMAP時,體系中只有雙氧水起氧化作用,推測是通過產(chǎn)生過氧氫根陰離子HO2-來實現(xiàn)氧化脫色過程,在60 min時雙氧水分別氧化20%和60%左右的SL1及SL2,兩種組分的氧化降解程度差異推測是由于磺酸基的取代度不同引起的,高取代的SL1組分苯環(huán)結(jié)構(gòu)更惰性,不易被氧化。當(dāng)加入IDA/Cu(II)/4-DMAP后,大大提高了H2O2對SL的氧化降解能力,在不同IDA/Cu(II)/4-DMAP濃度下SL基本都被氧化降解完全,由圖4(a)可知,IDA/Cu(II)/4-DMAP濃度在20 μM時基本達到氧化降解SL的最大速率,在30 μM時SL的氧化降解速率沒有再提升,因此本實驗選擇的IDA/Cu(II)/4-DMAP濃度為20 μM。2.1.4 溫度的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Molecular and Biochemical Evidence for Phenylpropanoid Synthesis and Presence of Wall-linked Phenolics in Cotton Fibers[J]. Ling Fan1, Wei-Jun Shi2, Wen-Ran Hu1, Xiao-Yan Hao1, Dong-Mei Wang1, Hui Yuan1 and Hong-Ying Yan1 (1Institute of Nuclear and Biological Technologies, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China; 2Institute of Economic Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)
本文編號:3561729
【文章來源】:現(xiàn)代紡織技術(shù). 2020,28(02)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
pH值對氧化降解SL的影響
為研究H2O2質(zhì)量濃度對銅配合物催化劑IDA/Cu(II)/4-DMAP催化氧化SL的影響,設(shè)計了H2O2的質(zhì)量濃度范圍為2~10 g/L,其他條件為pH 11,IDA/Cu(II)/4-DMAP 30 μM,溫度80 ℃。圖3顯示了H2O2質(zhì)量濃度在2~10 g/L時氧化降解SL的效果,由3圖可知,當(dāng)雙氧水質(zhì)量濃度在2 g/L時,SL1和SL2均沒有被氧化降解完全,而雙氧水質(zhì)量濃度在4 g/L及以上時,兩種SL組分都被氧化降解完全,尤其在H2O2質(zhì)量濃度為6 g/L時對SL的氧化效率最高,SL1的濃度在30 min時基本消失,SL2在10 min左右已經(jīng)被去除90%以上。而過高的雙氧水濃度反而會使SL的氧化降解程度變低,可能是多余的雙氧水會與產(chǎn)生的活性種發(fā)生作用,使活性種被消耗。為了方便后續(xù)的實驗研究,本實驗選擇同樣能在60 min時間內(nèi)將SL去除完全的4 g/L條件。2.1.3 銅配合物濃度的影響
實驗選擇在銅配合物催化劑IDA/Cu(II)/4-DMAP的濃度分別為0、10、20、30 μM時,研究其對木質(zhì)素磺酸鈉的催化氧化效果,其他條件為pH 11,H2O2質(zhì)量濃度4 g/L,溫度80 ℃,圖4為具體實驗結(jié)果,由4圖可知,在不加銅配合物催化劑IDA/Cu(II)/4-DMAP時,體系中只有雙氧水起氧化作用,推測是通過產(chǎn)生過氧氫根陰離子HO2-來實現(xiàn)氧化脫色過程,在60 min時雙氧水分別氧化20%和60%左右的SL1及SL2,兩種組分的氧化降解程度差異推測是由于磺酸基的取代度不同引起的,高取代的SL1組分苯環(huán)結(jié)構(gòu)更惰性,不易被氧化。當(dāng)加入IDA/Cu(II)/4-DMAP后,大大提高了H2O2對SL的氧化降解能力,在不同IDA/Cu(II)/4-DMAP濃度下SL基本都被氧化降解完全,由圖4(a)可知,IDA/Cu(II)/4-DMAP濃度在20 μM時基本達到氧化降解SL的最大速率,在30 μM時SL的氧化降解速率沒有再提升,因此本實驗選擇的IDA/Cu(II)/4-DMAP濃度為20 μM。2.1.4 溫度的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Molecular and Biochemical Evidence for Phenylpropanoid Synthesis and Presence of Wall-linked Phenolics in Cotton Fibers[J]. Ling Fan1, Wei-Jun Shi2, Wen-Ran Hu1, Xiao-Yan Hao1, Dong-Mei Wang1, Hui Yuan1 and Hong-Ying Yan1 (1Institute of Nuclear and Biological Technologies, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China; 2Institute of Economic Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)
本文編號:3561729
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