烷基酚聚氧乙烯醚的紫外光谱特性及与真丝/棉的亲和性能研究

论文摘要

烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）是一种重要的非离子表面活性剂,广泛应用于纺织、皮革和日常生活中。近年来,由于其代谢产物被证实具有很大的毒性,而且会在生物体内富集,因此引起了人们的广泛关注。真丝具有“纤维皇后”的美誉而棉纤维是“纤维之王”,根据已有的检测结果,发现真丝织物上的APEO含量常常严重超标,而棉织物上的含量相对较低。虽然这两种天然纤维都含有极性基团,但是织物上的APEO残留相差较大,有必要研究其亲和性能。本文以APEO为研究对象,在不同条件下用真丝和棉纤维吸附水中的APEO。由于APEO中苯环直接和助色基团O-相连,使苯环的特征紫外吸收峰红移,这是可以和其它含苯表面活性剂相区别之处,因而在224 nm左右处的强吸收和275 nm左右处的弱吸收可以对APEO进行定量分析。由于275 nm左右处的线性范围比较宽,因此可以根据质量浓度-吸光度标准工作曲线来测定织物上APEO的吸附量。实验以烷基酚聚氧乙烯醚的吸附量为指标,通过pH值及溶液温度等因素对APEO在纤维上吸附的影响,总结出相关的规律,得出真丝纤维及棉纤维吸附APEO的等温线,拟合出吸附模型,动力学模型及相关参数。研究表明:APEO吸附模型为多层吸附的Langmuir型,棉纤维的极限吸附量远远小于真丝纤维的极限吸附量;通过热力学的计算证明真丝纤维吸附APEO的焓值、熵值和Gibbs自由能均为正值,说明其吸附的过程为熵驱动的过程。吸附动力学表明真丝纤维吸附APEO的动力学模型为拟二级动力学模型。研究得出APEO在真丝纤维上的吸附活化能远小于化学吸附所需的活化能,因此可以确定真丝纤维吸附APEO为物理吸附。对比研究表明,APEO和真丝纤维具有很强的亲和力,吸附量远大于棉。APEO在真丝上不易洗脱,会长时间存在,对人体的潜在危害更大,因而作为织物产品,真丝织物上的APEO防控更为重要。TG分析进一步证明了本文选用的辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO）具有比壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）更强的真丝亲和力。而且APEO和真丝结合后,稳定性有增加的可能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 烷基酚聚氧乙烯醚的概述
• 1.2 APEO 及其降解产物的生物毒性
• 1.2.1 APEO 的生物可降解性
• 1.2.2 APEO 环境激素效应
• 1.2.3 APEO 的毒性
• 1.2.4 APEO 在生产过程中的有害副产物
• 1.3 APEO 的禁用
• 1.4 APEO 的环保替代品
• 1.4.1 天然脂肪醇聚氧乙烯醚
• 1.4.2 烷基多糖苷
• 1.4.3 松香系列非离子表面活性剂
• 1.4.4 其它新型表面活性剂
• 1.5 研究背景
• 1.6 课题研究的目的与意义
• 1.7 课题研究的主要内容
• 第二章 紫外光谱测定溶液中APEO 浓度的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 紫外光谱分析
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 APEO 在水溶液中的紫外光谱
• 2.2.2 APEO 水溶液紫外吸收光谱的定量分析
• 2.2.3 不同溶剂对APEO 紫外光谱的影响
• 2.2.4 APEO 以及AP 甲醇溶液中的紫外光谱定量分析
• 2.3 几种方法的比较分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 烷基酚聚氧乙烯醚在真丝纤维上的吸附行为
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料及仪器
• 3.1.2 静态吸附
• 3.1.3 动态吸附
• 3.1.4 解吸附
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 pH 值对APEO 吸附量的影响
• 3.2.2 温度对APEO 吸附量的影响
• 3.2.3 APEO 在真丝纤维上的吸附等温线
• 3.2.4 APEO 在真丝纤维上的吸附热力学
• 3.2.5 APEO 在真丝纤维上的吸附动力学
• 3.2.6 APEO 在真丝织物上的解吸
• 3.3 本章小结
• 第四章 烷基酚聚氧乙烯醚在棉纤维上的吸附行为
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 静态吸附
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 pH 值对APEO 吸附量的影响
• 4.2.2 APEO 在棉纤维上的吸附等温线
• 4.3 本章小结
• 第五章 烷基酚聚氧乙烯醚在真丝纤维上的热重分析
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 实验原料及仪器
• 5.1.2 试样的制备
• 5.1.3 TG 实验条件
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 真丝织物试样的TG-DTG 分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果