專(zhuān)利名稱(chēng)：一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法。
背景技術(shù)：
在紡織行業(yè)的前處理雙氧水漂白過(guò)程和印染污水的處理中、紡織品的表面處理中(等離子體、激光、準(zhǔn)分子紫外光源等)、織物功能整理中(羊毛的防縮整理、二氧化鈦的光催化自清潔整理)，都涉及到羥基自由基等活性氧的反應(yīng)。過(guò)氧化氫(俗稱(chēng)雙氧水)作為一類(lèi)性能優(yōu)良的氧化性漂白劑，已廣泛應(yīng)用于紡織行業(yè)、造紙制漿行業(yè)及化學(xué)合成等方面。隨著各種紡織品前處理雙氧水漂白新工藝的快速發(fā)展及應(yīng)用，對(duì)雙氧水作用機(jī)理的研究也日益凸顯出重要性。目前對(duì)紡織品前處理氧漂機(jī)理的研究仍處于間接推理階段，缺乏直接的檢測(cè)手段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定量檢測(cè)。為闡明雙氧水漂白機(jī)理，多年來(lái)研究者針對(duì)雙氧水漂白的活性物質(zhì)進(jìn)行了大量研究，并經(jīng)過(guò)一些反證實(shí)驗(yàn)間接提出多種假設(shè)(Dannacher，J.，etal., Textile Chemist and Colorist, 1996，11:24-28)。很多研究間接證明，在織物的雙氧水漂白處理過(guò)程中涉及到HO‘、0廠、HOO‘、1O2等活性氧反應(yīng)。在雙氧水漂白體系可能產(chǎn)生的活性氧ROS中，H0‘(pH7.4時(shí)標(biāo)準(zhǔn)氫電極還原電勢(shì)2.3V)為氧化活性最強(qiáng)的氧自由基。自由基對(duì)漂白效果影響具有雙重性，一方面，適量的自由基可將織物上漿料及雜質(zhì)充分氧化去除，改善織物外觀，提高白度、滲透性、手感及其他應(yīng)用性能，以利于后續(xù)染整加工 ’另一方面高濃度的自由基不僅破壞漿料雜質(zhì)及色素結(jié)構(gòu)，還可對(duì)纖維結(jié)構(gòu)造成損傷，影響織物強(qiáng)力等機(jī)械性能，在漂白過(guò)程中易破洞。輕基自由基由于極強(qiáng)的氧化性引起了廣泛關(guān)注，Taher等(Tacher, A.M.M.，etal., Textile Chemist and Colorist, 1975, 7 (12): 30)提出輕基自由基是雙氧水漂白的主要成分，此結(jié)論尚未通過(guò)在漂白體系中直接檢測(cè)到羥基自由基而得到證實(shí)。近年來(lái)報(bào)道的檢測(cè)方法一般都僅選用標(biāo)準(zhǔn)Fenton體系中羥基自由基的產(chǎn)生情況，與實(shí)際生產(chǎn)工藝脫鉤。因此實(shí)現(xiàn)雙氧水漂白過(guò)程中羥基自由基等活性氧的定量檢測(cè)及控制，顯然對(duì)于獲得織物良好性能具有重要意義；如果把活性氧的分解動(dòng)力學(xué)與對(duì)織物處理效果聯(lián)系起來(lái)，將有助于理解雙氧水漂白機(jī)理，并可為開(kāi)發(fā)新型催化劑、穩(wěn)定劑或者活化劑，降低處理溫度，達(dá)到節(jié)能減耗目的提供有效途徑。因此羥基自由基等活性氧的檢測(cè)有助于深入探討紡織品前處理工藝的機(jī)理，為開(kāi)發(fā)新型生態(tài)生產(chǎn)工藝提供理論指導(dǎo)。目前檢測(cè)羥基自由基等活性氧的方法主要包括分光光度法、電子自旋法ESR、HPLC> 電化學(xué)等(Zhou KQ, et al., Food Chem.2006, 95:446-457;Christopher J., etal., Anal.Chem.2011, 83:261-268;Kilinc E.,et al., Talanta, 2005, 65:876-881;ChaoT, et al.,Anal.Chim.Acta 2004，527:73 - 80;吳峰等，專(zhuān)利 CN1412553A, 2003-4-23;潘光建，中國(guó)造紙學(xué)報(bào)，2006, 21(3):41-47)，但 都存在定量分析不精確、選擇性差的問(wèn)題，且研究體系絕大部分為標(biāo)準(zhǔn)體系(如Fenton體系)。熒光光度法(Peter ff., et al., FreeRadical Bi0.Med.，2007, 43:995-1022)操作簡(jiǎn)單快速，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，靈敏度較高，可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，因此近年來(lái)在羥基自由基檢測(cè)中備受關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種選擇性、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、靈敏性高的熒光檢測(cè)HO‘的新方法，并且應(yīng)用于評(píng)價(jià)紡織品前處理氧漂工藝體系中HO‘產(chǎn)生情況。本發(fā)明提供了一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，采用新型熒光探針苯五甲酸用于紡織品前處理氧漂工藝體系中監(jiān)測(cè)HO‘產(chǎn)生情況。苯五甲酸分子中苯環(huán)結(jié)構(gòu)上僅有一個(gè)可供HO‘加成的位點(diǎn)，因此生成了唯一的熒光性羥基化產(chǎn)物-羥基苯五甲酸，該產(chǎn)物即使在高溫(80°C )堿性條件下穩(wěn)定性也很高，長(zhǎng)時(shí)間放置熒光信號(hào)無(wú)明顯減弱。苯五甲酸對(duì)HO‘選擇性很高，多次平行實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性好，靈敏度較高。另外本發(fā)明采用的苯五甲酸在廣泛PH范圍(pH >4)水溶液中溶解性很好，保證了該方法在實(shí)際生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用范圍。本發(fā)明采用的新型探針苯五甲酸捕捉HO 后可生成羥基苯五甲酸，反應(yīng)方程式如下:
權(quán)利要求
1.一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，是在氧漂工藝流程中檢測(cè)羥基自由基產(chǎn)生量，其特征是包括以下步驟: (1)在尚未含有H2O2的氧漂工作液中加入苯五甲酸； 將苯五甲酸充分溶于堿性溶液中形成苯五甲酸溶液；將得到的苯五甲酸溶液加入至尚未含有H2O2的氧漂工作液中；使苯五甲酸摩爾濃度為其后加入的H2O2摩爾濃度的I 3倍；(2)加入H2O2 ； (3)在20 98°C下反應(yīng)60 120min； (4)檢測(cè)； 在步驟(3)的過(guò)程中，在不同時(shí)段取出部分氧漂工作液，冷卻至室溫，檢測(cè)熒光強(qiáng)度； (5)羥基自由基產(chǎn)生量的確定； 檢測(cè)(4)中氧漂工作液的熒光強(qiáng)度之后，根據(jù)熒光強(qiáng)度與羥基苯五甲酸濃度的線性關(guān)系及羥基自由基與羥基苯五甲酸的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出此時(shí)氧漂工作液中羥基自由基的產(chǎn)生量；所述計(jì)算按照羥基自由基濃度與熒光強(qiáng)度線性關(guān)系，為: 羥基自由基濃度為 0.00414 0.4923 u mol/L 時(shí)，Y=353.68304X-0.02765 ； 羥基自由基濃度為 0.4923 5.52 ii mol/L 時(shí)，Y=204.17159X+79.88334 ； 其中Y為熒光強(qiáng)度； X為羥基自由基濃度，單位為y mol/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，其特征在于，所述的尚未含有H2O2的氧漂工作液是指包含NaOH和穩(wěn)定劑Na2SiO3的反應(yīng)體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，其特征在于，所述溶解苯五甲酸的堿性溶液為NaOH或KOH溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，其特征在于，所述的取出部分氧漂工作液是指取出5 10mL。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，其特征在于，所述的檢測(cè)熒光強(qiáng)度是采用熒光分光光度計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，其特征在于，所述突光分光光度計(jì)的型號(hào)為F-7000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，其特征在于，所述的苯五甲酸溶液中苯五甲酸的濃度為10_6 0.2mol/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紡織品前處理氧漂工藝體系中熒光定量檢測(cè)羥基自由基的方法，具體步驟為將苯五甲酸加入尚未含有H2O2的氧漂工作液中，加入H2O2反應(yīng)，在不同時(shí)間內(nèi)取出部分待測(cè)體系，冷卻至室溫；檢測(cè)待測(cè)體系的熒光強(qiáng)度，由熒光強(qiáng)度計(jì)算此時(shí)待測(cè)體系中HO·產(chǎn)生量。本發(fā)明定量檢測(cè)了H2O2氧漂體系中產(chǎn)生的HO·。苯五甲酸及其羥基化產(chǎn)物穩(wěn)定性高，高溫下重現(xiàn)性好(8次平行實(shí)驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.66%)。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單快速、專(zhuān)一性強(qiáng)、靈敏度高，可深入分析紡織品前處理氧漂體系中HO·的分解動(dòng)力學(xué)，闡明雙氧水漂白部分機(jī)理，以更好地指導(dǎo)生產(chǎn)工藝。
文檔編號(hào)G01N21/64GK103196876SQ20131006905
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者閻克路, 司芳, 張煊 申請(qǐng)人:東華大學(xué)