还原染料在石墨毡电极上的直接电化学还原
2021-09-27杨卓,王炜
纺织学报 2021年9期
杨 卓,王 炜
(东华大学 化学化工与生物工程学院,上海 201620)

为了减少污染,自19世纪起,研究人员就开始寻求新的还原染料还原方法,提出了还原染料的电化学还原,其包括直接和间接电化学还原[3-4]。间接电化学还原是在电化学还原体系中引入一种电子媒介,能从阴极获得电子,然后把电子传递给染料使之还原。目前Fe(Ⅲ)的三乙醇胺(TEA)配合物是研究最为广泛的媒介,可有效地还原大多数的还原染料,并且已经有中试研究[5-7];但间接电化学还原存在铁难以去除,且可能和纱线络合的趋势,同时增加后续洗涤过程中织物损伤的风险[8]。同间接电化学还原相比,直接电化学还原是一种理想的电化学还原方法,染料可直接在电极上得到电子发生还原反应,还原过程除氢氧化钠和染料外无需添加其他化学品;但由于染料是以分散状态溶于水中,因此染料颗粒与固体阴极之间不良的电子接触使直接电化学还原极为困难。目前普遍认为直接电化学还原是基于自由基反应机制,其中染料阴离子自由基通过染料与染料隐色体之间的反应形成,然后该自由基在电极上进行电化学还原。因此,在还原开始时需要添加少量还原剂即保险粉,以启动反应,但即使这样,还原效率依然很低,不具有实际应用价值[9-11]。
在前期研究[12]中发现,用石墨毡作为工作电极,可有效解决染料和电极之间接触不良的问题,这和石墨毡的三维结构和表面吸附性能有很大关系[13],且在还原开始无需加入还原剂来启动反应。……
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