圖3中,2.64處(12H,單峰,歸為一CH2CH2一),2.26處(9H,單峰,歸為一CH3一)。由此可以確定合成的產物即為1,4,7一三甲基一1,4,7一三氮雜環壬烷。
2.2雙核錳配合物的結構表征
2.2.1紅外光譜分析
雙核錳配合物[Mn2IV(μ–O)3(Mc3TACN)2][PF6]2·
H2O的紅外光譜圖見圖4。
由圖4可知,2988cm-1、2935cm-1和1456cm-1處的吸收峰為甲基和亞甲基的特征吸收峰;841cm-1和556cm-1處的吸收峰可歸屬為PF6的伸縮振動吸收峰;664cm-1處的吸收峰歸屬為Mn—O—Mn的伸縮振動吸收峰[13]。由此可斷定,錳已成功與配體配位。
2.2.2元素分析
雙核錳配合物[Mn2IV (μ—O)3(Me3TACN)2][PF6]2·H2O的元素分析結果見表l。
表1中,合成的配合物中碳、氫和氮含量測試值與理論值相符。由此推測,合成的錳配合物確實為[Mn7(一O)3(Me3TACN)2][PF6]·H2O。后續TG測試,將進一步檢測配合物中結晶水含量。
2.2.3熱重分析
配合物[Mn2IV(μ-O)3(Me3TACN)2][PF6]·H2O的熱重分析結果見圖5。
由圖5可知,配合物的熱穩定性很好。在212℃之前的失重為2.25%,212℃時才開始出現明顯的分解。經分析,該失重可歸結為結構中結晶水的失去。配合物[Mn2IV(μ-O)3(Me3TACN)2][PF6]·H2O的理論結晶水失重為2.23%,實際失重與其相吻合。升溫至212℃以上,配合物分解速率加快。圖5中失重l1.13%可能是配合物中的六個甲基裂解所致,因為六個甲基占失去結晶水的配合物相對分子質量的l1.39%。隨著溫度升高,配合物失重加劇,大約在380℃時,配和物失重趨勢減緩,再繼續升高溫度,失重非常小,因此在380cc左右,配合物中的配體已基本裂解完畢。
綜上所述,紅外光譜、元素分析及熱重分析的結果表明,合成的配合物即為目標產物。
2.3雙核錳配合物在雙氧水低溫漂白中的應用
2.3.1溫度對織物白度的影響
在常規雙氧水漂白工藝中,為達到理想白度,處理溫度需在90℃以上,織物經過長時間高溫處理,強力損傷明顯。為此,本項目設計如下試驗,以探討溫度對織物白度的影響規律:30%H2O2l0g/L、配合物10μmol/L、滲透劑1g/L、穩定劑DTA1g/L、浴比1:20、pH值10,60—80℃下浸漬漂白60min,熱水洗兩次,冷水充分洗滌,烘干得到漂白布樣,測試結果見表2。
表2中,織物60℃漂白,白度可達到73.37%。隨溫度上升,漂白織物白度逐漸上升,并在70℃時達到最大白度75.3%;繼續升高溫度,織物的白度有所下降。這可能是由于溫度偏高,雙氧水分解速率過快,致使無效分解增多,因此白度有所下降。由試驗結果可知,織物60℃漂白,白度即可達73.37%,繼續升高溫度對白度的貢獻并不大,故取后續漂白試驗溫度為選60℃。
2.3.2配合物濃度對織物白度的影響
在溫度為60℃的條件下,采用不同濃度的配合物進行雙氧水催化漂白,試驗結果如圖6所示。
由圖6可知,當配合物濃度在2.5~12.5μmol/L,漂白織物的白度隨配合物濃度的增加而顯著提高,并在I2.5μmol/L時達到最高值74.56%。此后,織物白度變化不大。這可能是由于配合物濃度過高,導致雙氧水快速分解,有效漂白成分在短時間內無法充分發揮漂白作用。綜合考慮,后續試驗取配合物濃度為10μmol/L。
2.3.3雙氧水質量濃度對織物白度的影響
圖7為H2O2質量濃度對漂白后織物白度的影響。
雙氧水質量濃度/(g·L-1)
由圖7可知,漂液中H2O2質量濃度從2g/L增加到8g/L時,織物白度提高顯著;當H2O2質量濃度為8g/L時,織物白度達到最大值72.47%;此后,隨著H2O2質量濃度的進一步提高,織物白度反而逐漸降低。這可能是由于H2O2質量濃度過高,配合物與H2O2生成漂白活性物質的速率大于漂白反應的速率,使過量的漂白活性物質無效損失,因而織物白度不再隨H2O2質量濃度的增加而提高。此外,由于體系中其它成分含量(如配合物的濃度)的限制,致使生成的有效漂白成分含量不再隨H2O2質量濃度的增加而提高,因而織物的白度趨于穩定。綜合白度及經濟效益,漂白時H2O2質量濃度優選8g/L。
2.3.4穩定劑DTA質量濃度對織物白度的影響
雙氧水漂白時,為了控制雙氧水的分解和防止產生破洞,通常在漂液中加人穩定劑,以有效地螯合Cu2+、Fe3+、Mn2+和Ni2+等金屬離子。圖8為穩定劑用量對織物白度的影響。
穩定劑DTA質量濃度/(g·L-1)
由圖8可以看出,穩定劑質量濃度為1.0g/L時,漂白織物白度達最大值73.34%。之后,隨著穩定劑質量濃度的增加,織物白度反而下降,這可能是由于穩定劑用量過大會抑制雙氧水的分解,使白度下降;此外,由于大量穩定劑的存在,會競爭配合物中的金屬離子,削弱配合物催化雙氧水漂白的能力。
2.3.5pH值對織物白度的影響
不同pH值(8~12)條件下處理織物的結果見圖9。
由圖9可知,織物白度在pH值為l0.5時達到白度最大值70.8%,此后繼續提高pH值,織物的白度反而有所降低。增大pH值,有利于H2O2分解生成HOO一,進而有利于催化劑與HOO一作用生成具有高度活性的Mnv=O漂白活性物質,從而使得織物的白度明顯提高。但pH值過高,一方面會破壞催化劑的結構,使之不能生成漂白活性物質,反而會削弱其促漂作用;另一方面,pH值過高,造成H2O2分解過快,無效分解增多,漂白作用變弱,漂白織物白度反而下降。由此可知,該催化劑較適宜的漂白pH值為10~11。
2.3.6優選工藝漂白效果
根據上述單因素試驗結果,優化的漂白工藝條件中的活化作用是:3O%H2028g/L、配合物10~mol/L、滲透劑1g/L、穩定劑DTA1.0g/L、pH值為1O,織物在6O℃下浸漬漂白60min;熱水洗兩次,冷水充分洗滌,烘干。漂白布樣的白度、毛效、頂破強力見表2。
由表2可知,織物白度提高顯著,毛效也稍有提高,強力下降少,強力保留率達93.7%。
3結論
本試驗成功合成了1,4,7.三甲基.1,4,7一三氮環壬烷(Me3TACN)及其雙核錳配合物[Mn2IV(μ-O)3(Me3TACN)2][PF6]·H2O后者對雙氧水浸漬漂白棉針織物具有優異的催化作用,優化的漂白工藝為:30%H2O28g/L、配合物10p.mol/L、滲透劑1g/L、穩定劑DTAlL、pH值10,織物在60℃下浸漬漂白60min。處理后的織物白度達73.13%,頂破強力損傷小,強力保留率達93.7%。
<<上一頁[1][2]
相關信息 







推薦企業
推薦企業
推薦企業