偶氮染料刚果红的电聚合脱色反应动力学及产物研究
2018-11-14王俊波张显春牛宇洁
复旦学报(自然科学版) 2018年5期
张 涛,王俊波,王 莉,张显春,牛宇洁,李 庞
(1.浙江树人大学 生物与环境工程学院,杭州 310015; 2.黄山学院 化学化工学院,黄山 245041)

图1 刚果红的分子结构式Fig.1 Molecular structure of Congo Red
印染工业是当今世界发展最迅速的行业之一,全球每年大约要生产7.0×104t的染料,其中80%是偶氮染料[1],在使用这些染料的过程中,10%~15%的染料被释放到环境中,造成严重的污染[2].刚果红(C32H22N6Na2O6S2)是典型的偶氮染料,也是第一个人工合成的染料,被广泛应用于纺织、造纸和印染等工业[3],在实验室也有很多应用[4].刚果红的分子结构式见图1,具有复杂的芳香环结构,对多种生物有毒,对热和光很稳定,研究其脱色降解性能对探索其它染料具有普遍的参考价值[5].常用的刚果红脱色降解的方法有吸附法[6]、膜分离法[7]、絮凝法[8]和化学氧化法[9]等等,它们都能有效地处理刚果红,但又存在如设备容易腐蚀、成本高、受外界条件限制等缺点[10].电解法是一种常用的染料降解方法,它具有反应速度快、脱色率高、操作方便、设备容积小和占地面积少等优点,缺点是消耗电能较大[11].偶氮染料中常含有SO3H和R3N+等基团,电解后容易从溶液中分离出来,染料结构中憎水性基团可能会生成沉淀而实现分离,这使得采用电聚合降解偶氮染料成为可行.由图1知,刚果红分子结构含有苯胺结构,在合适电解条件下有可能发生电聚合反应.本文采用电化学氧化聚合的方法降解刚果红废水,研究刚果红的脱色反应动力学,并分析降解反应的产物和机理.
