印染織品和廢水中直接染料的色譜與熒光分析研究.pdf

1、近年來,隨著化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展,隨之帶來的環(huán)境污染問題越來越突出,解決環(huán)境問題已成為全球性關(guān)注的一個重要課題。合成染料是一類重要的化工產(chǎn)品,我國染料年產(chǎn)量高達30萬噸,約占全世界總產(chǎn)量的三分之一。染料使人們的衣著變得豐富多彩,可是許多合成染料易被汗腺吸收,并在人體中積累,長期接觸這些合成染料及其有害中間體,可能產(chǎn)生致癌、致畸和致突等慢性毒性,從而危害人體健康。同時印染廢水的排放,也容易造成大范圍的水體色質(zhì)污染及化學(xué)污染,嚴重時甚至破壞生

2、態(tài)環(huán)境。我國是印染紡織品消費和進出口貿(mào)易大國,在經(jīng)濟全球化的今天,面對來勢洶涌的綠色浪潮和各種“貿(mào)易壁壘”,發(fā)展和完善染料的快速分析方法是有效控制染料產(chǎn)品中有害物質(zhì)的重要途徑,是擺在化學(xué)與環(huán)境工作者面前的一項共同的緊迫任務(wù)。
　　 本學(xué)位論文采用高效液相色譜-二極管陣列-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)(LC/DAD/MS),發(fā)展了同時測定印染棉織品和水體中多種直接染料的分析新方法。利用色譜的高分離效能和質(zhì)譜高靈敏度的定性功能,提高分析方法的靈

3、敏度、選擇性和可靠性,簡化樣品前處理,降低分析費用,增加方法的實用性,有利于實現(xiàn)快速分析。同時采用靈敏簡便的熒光分析技術(shù)研究了直接染料與牛血清白蛋白的相互作用,從分子結(jié)構(gòu)角度來了解直接染料對生物體潛在的危害性。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.首先概述了我國生產(chǎn)的合成染料種類與應(yīng)用、染料及其中間體的環(huán)境遷移途徑、對環(huán)境和人類健康的影響。重點綜述和比較了近年來染料及中間體的分析方法,闡述了發(fā)展新方法的必要性。以此作為本論文研究的立題依

4、據(jù)及工作基礎(chǔ)。
　　 2.直接染料是一類常用的含磺酸基的水溶性染料,上色方法簡便,色質(zhì)光亮,耐曬,但耐洗性能較差,易通過汗腺進入人體。本實驗利用染料本身摩爾吸光系數(shù)較大的特點,采用二極管陣列檢測器,建立了紡織品中直接染料的高效液相色譜分析方法,用于測定紡織品中的直接紫R、直接大紅4B、直接橙S、直接黑BN、直接草黃、直接綠B的含量。色譜柱為Lichrospher C18柱(4.6 mm I.D×250 mm,5μm),以甲醇-乙

5、腈-5mmol/L溴化四丁銨(pH=5.01)混合溶劑為流動相,其體積比為10:50:40,流速為1.0 mL/min。上述染料分別在為0.96～493.00 mg/L,0.12～119.93 mg/L,0.43～444.37 mg/L,0.19～199.30 mg/L,0.41～425.21 mg/L和0.63～323.17 mg/L濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,平均回收率分別為:92.4％～95.6％、93.0％～98.2％、95.7

6、％～96.3％、98.6％～103.5％、99.3％～101.2％和93.5％～95.6％。相應(yīng)的檢測限為6.8mg/Kg,0.8mg/Kg,4.4mg/Kg,2.6mg/Kg,4.6mg/Kg和5.2mg/Kg。該方法靈敏度較高,所測濃度線性范圍寬,適用于棉紡織品中直接染料的同時快速檢測。
　　 3.直接染料及其中間體由于水溶性好,在水體中有較強的遷移性,印染廢水易造成水體污染。本實驗建立了水體中直接染料的液相色譜-電噴霧離子

7、化質(zhì)譜聯(lián)用定量分析方法。質(zhì)譜采用電噴霧電離源負離子模式,對直接黃棕D3G、直接大紅4B、直接橙S和直接草黃以[M-2Na]2-直接湖藍6B以[M-4Na+2H]2-,直接紫R、直接耐酸棗紅和直接桃紅12B以[M-2Na十H]。為選擇離子監(jiān)測模式進行定量,并采用質(zhì)譜分段采集措施,提高方法的靈敏度和選擇性。色譜改用揮發(fā)性較強的甲醇-乙腈-10mmol/L甲酸銨(30:20:50,v/v,0.8 mL/min)為流動相。八種染料分別在0.46

8、～116.98mg/L、0.50～256.6mg/L、0.67～687.44mg/L、0.48～492.89mg/L、0.13～32.86mg/L、0.53～538.61mg/L、0.35～178.30mg/L、0.50～128.43mg/L濃度范圍呈良好的線性關(guān)系,標準添加平均回收率范圍為93.8％～104.0％。該分析方法靈敏度高、前處理簡便、所測濃度范圍寬,適用于廢水中直接染料的快速測定。
　　 4.利用熒光法和紫外.可見

9、光譜法研究了直接大紅4B、直接湖藍6B、直接黑BN、直接耐酸棗紅和直接桃紅12B五種常見直接染料與牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。實驗結(jié)果表明,上述直接染料均能有規(guī)律地猝滅BSA的內(nèi)源熒光,與BSA形成1:1型靜態(tài)配合物。測得了三個不同溫度下,五種直接染料與BSA作用的結(jié)合常數(shù)、熱力學(xué)參數(shù)(△Hθ、△Sθ和△Gθ)和結(jié)合距離(r)?？疾炝巳芤旱膒H值、常見有機溶劑和表面活性劑對體系熒光強度的影響。通過熱力學(xué)數(shù)據(jù)判斷,靜電作用是直接染料