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电化学在染色工艺中的应用研究 毕业论文

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.WORD版本. 电化学在染色工艺中的应用研究 毕业论文 目录 摘 要 .................................................................. I Abstract .............................................................. II 第1章 绪 论 ......................................................... 1 1.1 课题背景 ....................................................... 1 1.2 电化学发展概况 ................................................. 1 1.3 蚕丝的结构组成及优良性能 ....................................... 2 1.3.1 蚕丝分类及组成 ............................................ 2 1.3.2 丝绸的护肤保健作用 ....................................... 4 1.4 本课题研究容............................................................. 5 第2章 实验部分 ....................................................... 6

2.1 实验材料及仪器 ................................................. 6 2.2 实验原理 ....................................................... 6 2.2.1蚕丝的酸性染料染色 ......................................... 7 2.2.2染料溶解性能对染色的影响 ................................... 7 2.2.3 匀染剂 ................................................... 8 2.2.4 平衡上染百分率 ........................................... 8 2.2.5 扩散系数D ................................................ 9 2.3 试验装置 ....................................................... 9 2.4 实验容 ......................................................... 9 .WORD版本.

2.4.1 工艺处方及流程 ........................................... 9 2.4.2 染色具体步骤 ............................................ 10 第3章 数据处理 ...................................................... 12 3.1 最大吸收波长 .................................................. 12 3.2 吸光度A0、At ................................................... 12 3.3 上染率Ct﹪ .................................................... 16 3.4 平衡上染浓度C∞ ............................................... 18 3.4.1 60℃时新石墨电极不同电压及时间的1/ Ct及1/ C∞ ............ 18 3.4.2 70℃时新石墨电极不同电压及时间的1/ Ct及1/ C∞ ............ 20 3.4.3 80℃时新石墨电极在不同电压及时间的1/ Ct及1/ C∞ .......... 22 3.4.4 90℃时新石墨电极在不同电压及时间的1/ Ct及1/ C∞ .......... 24 3.4.5 60℃时石墨电极在不同电压及时间的1/ Ct及1/ C∞ ............. 26 3.4.6 90℃时石墨电极在不同电压及时间的1/ Ct及1/ C∞ ............. 28 3.4.7 60℃、 70℃、80℃、90℃时新石墨电极与60℃、90℃石墨电极在不同电压及时间的C∞ ............................................... 30 3.5 扩散系数D .................................................... 31 3.5.1 不同温度、电压下的Ct/ C∞ ................................ 31 3.5.2不同温度、电压、时间下的扩散系数D ........................ 33 3.5.3 平均扩散系数 ............................................ 36 3.6 数据处理举例 .................................................. 37 第4章 结果与讨论 .................................................... 38 .WORD版本.

4.1 不同电极温度对上染百分率的影响 ................................ 38 4.2 不同电极温度对扩散系数D的影响 ................................. 40 4.3 影响电化学染色效果的因素 ....................................... 41 第5章 电化学染色新研究设想 .......................................... 43 5.1 研究设想 ...................................................... 43 5.2 研究方法与技术路线构想 ........................................ 43 5.3 应用前景设想 .................................................. 44 结论 .................................................................. 45 参考文献 .............................................................. 46 附录1:Mt/M∞与Dｔ/ a2 的关系表 ......................................... 47 谢词 .................................................................. 48 .WORD版本.

第1章 绪 论 1.1 课题背景 21世纪是科学技术高速发展的时代，学科之间的相互交叉、相互渗透越来越频繁，单一的发展某种工业技术早已不能满足当今社会在各个方面的要求，特别是在能源、环境方面，我国的传统工业--纺织业面临很大的挑战。在纺织品染色整理工艺中，采用的仍然是比较落后的作坊式加工业，在技术层面仍然是粗犷型加工。为了与国际市场接轨，确保纺织品的整个染整加工环节的“绿色性”，为更好的提高纺织品的质量，增强纺织品的“绿色性”，大量的新技术被应用于染整加工中，生态染整加工技术不断产生。其中，绿色环保，易于自动化控制的电化学技术对纤维进行染色和前处理是生态染整工艺应时代而产生[1]。 绝大多数染料在溶液中可以电离成阴阳离子，将适当的电压施加到染料电解液中，在外电场作用下，染料阴阳离子会向相反电荷的电极方向移动，不需高温条件就能使染料和纤维紧密结合，增加染料向纤维表面的扩散系数[2]，染料的上染时间缩短，染料用量减少，上染百分率大幅度提高，染色残液排放量降低，环境污染程度变小，工人生产环境得到了改善；同时由于电压控制染料分子的迁移，易于实现染整工艺的智能化、自动化、人性化、生态化，并可以达到国际上绿色染整的标准：“原料经济化”和“污染零排放”。 织物的电化学染色具有以下特点： （1）有助于提高上染率，降低染化料用量。 （2）简化工艺过程，降低能量消耗。 （3）废水废气排放量降低，减少环境污染。 .WORD版本.

1.2 电化学发展概况 电化学是一门重要学科, 主要研究电能和化学能之间的相互转化, 以及与这个过程相关的定律和规则。它与电子学、固体物理学、生物学, 以及化学领域相关学科有密切关联。电化学体系主要由电极、隔膜、电解质溶液、电解池构成 ,借助电极实现电能输入、输出。在电极上发生电极反应。隔膜一般采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜等,导电离子可顺利通过隔膜。电解质溶液是电化学池中电极间电子传递的媒介, 它是由高浓电解质盐、溶剂、电活性物种（也可能含有络合剂、缓冲剂）等组成, 电解质溶液可以分为水溶液体系、有机溶剂体系、熔融盐体系[3]。 电化学染整工艺研究仍然处于起步阶段，研究人员初步探讨了电化学染色的热力学和动力学机理，据统计：直接染料上染亚麻布和酸性染料染丝绸的电化学染色实验，与常规染色温度为90～110℃比较，电化学染色工艺采用60℃就可以达到相同的染色效果，并且使上染百分率增加15．6％，达到相同染色率的上染时间比常规染色少50min，电压为1．5V，可降低能耗42．8％～46．2％，充分证明了电化学染色的优势；但对制约电化学染整工艺发展的两个关键点未作任何研究，第一：怎样根据纤维性质和染料特性，合理的选择重要的电化学参数(如：电极间电压、极板间距、纤维和电极的位置关系以及包裹方式、电极的材料)；第二：如何将电化学染整工艺应用于工业化连续生产中，并能保证纤维染色质量和工厂设备要求，既实现工业自动控制，又使生产经济趋合理，这些都值得进一步的研究[3]。

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[学位论文]酶的电化学及其在电分析化学中的应用研究

[学位论文]酶的电化学及其在电分析化学中的应用研究

(1) 采用电化学方法研究了血红蛋白（Hb）和过氧化氢酶（Cat.）的解折叠过 程。利用蛋白质内部的血红素电化学信号在变性过程中的变化，研究了盐酸胍 （GdnHCl）诱导 Hb 解折叠的动力学过程，并探讨了该方法在 pH 诱导 Hb 解折叠 和在其它五配位血红素类蛋白解折叠过程研究中的应用。在此研究的基础上，为 了进一步拓宽电化学方法在此领域的应用，我们采用电化学方法研究了漆酶的解 折叠过程。电化学结果与荧光光谱结果比较发现，GdnHCl 诱导漆酶变性的过程中， 活性中心铜的脱落优先于漆酶整体结构的变化，这一结果验证了酶活性部位柔性 假说。
2) Secondly, we construct a miniature glucose/O2 biofuel cell (BFC) by using single-walled carbon nanotube (SWNT)-modified carbon fiber microelectrodes (CFMEs) as the substrate for the bioanode and biocathode. The assembled CFME-based micro-sized BFC exhibits an improved power output and miniature, compartment-less, and tissue-implantable features, which substantially enable it very useful for the future
III
酶的电化学及其在电分析化学中的应用研究
studies on the potentiality of the enzymatic BFCs as in vivo power sources for implantable bioelectronic devices. In addition, by immobilizing ascorbate oxidase (AAOx) onto both the bioanode and the biocathode, we have successfully developed a miniature glucose/O2 BFC with a high tolerance against ascorbic acid (AA). Compared with the glucose/O2 BFC without the immobilization of AAOx, the BFC developed here exhibits an improved open circuit voltage (OCV) and power density in the human serum. This study may offer a new strategy for the development of enzymatic BFCs with a high tolerance against AA and thereby with a promising application as a new kind of in vivo power sources.
不锈钢电解着色工艺研究

不锈钢电解着色工艺研究

毕业设计（论文）开题报告题目304不锈钢电解着色工艺研究专业名称金属材料工程（腐蚀与防护）班级学号********学生姓名曾云辉指导教师周雅填表日期2012 年 2 月12 日目录1选题的依据及意义 (1)1.1选题依据 (1)1.2研究意义 (1)2国内外研究概况及发展趋势 (2)2.1国外彩色不锈钢研究概况 (2)2.2国内彩色不锈钢研究概况 (3)2.3彩色不锈钢着色发展趋势 (6)3研究内容及实验方案 (7)3.1研究内容 (7)3.2实验方案 (7)4课题目标、主要特色及工作进度 (8)4.1课题目标 (8)4.2主要特色 (9)4.3工作进度 (9)5参考文献 (10)1选题的依据及意义1.1选题依据不锈钢因其具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和加工性能以及精美的外观和无毒等特性而被广泛应用于各种领域。

根据金相组织结构，不锈钢可分为：奥氏体不锈钢，铁索体不锈钢和马氏体不锈钢。

而在工程应用中奥氏体不锈钢最为广泛[1]。

本课题研究的304不锈钢为奥氏体型不锈钢，具体牌号为1Cr18Ni9Ti，其具体元素含量分别是：C≤0.12%、Si≤1.00%、Mn≤2.00%、P≤0.035%、S≤0.030%、Ni为8.00～11.00%、Cr为17.00～19.00%[2]。

它广泛应用于日用厨具、汽车工业、宇航、家用电器、建筑等领域。

不锈钢是一种华丽的工程材料，随着其要求领域的不断扩大，彩色不锈钢悄然问世。

五彩缤纷的彩色不仅增加了不锈钢的装饰性和艺术性而且也提高了不锈钢的耐蚀性和耐磨性，这也是我们选择此课题的一个重要基础。

彩色不锈钢使用寿命长并可以回收利用，所带来的成本效益明显，使它在工程材料领域的重要性经久不衰，而彩色不锈钢的应用前景更为诱人。

材料的初始费用稍高一点已经逐渐为人们所接受，因为它的外观性能要比涂层低碳钢保持的时间长得多，而且长期使用后具有很好的回收利用价值，寿命周期长，成本低，效益十分明显[1]。

电化学处理亚甲基蓝模拟废水的研究

电化学处理亚甲基蓝模拟废水的研究

2011 届毕业（设计）论文题目电化学处理亚甲基蓝模拟废水的研究专业班级 07环境监察01班学号 ********** 学生姓名周雄军学院环境与城市建设学院指导教师王营茹指导教师职称副教授完成日期： 2011 年 5 月 30 日电化学处理亚甲基蓝模拟废水的研究Electrochemical treatment of methylene blue wastewater学生姓名周雄军指导教师王营茹摘要亚甲基蓝（MB）是印染废水的典型代表，它是一种硫氮杂苯染料，常被用作生物染色剂、氰化物的解毒剂、氧化指示剂和化学分析试剂，而它又不易被一些常规的方法所降解，所以很容易引起严重的环境污染问题。

从国内部分染料厂废水处理工艺及效果看出，采用传统的物化、生化的方法处理染料废水，较难达到去除效果、经济成本、生态保护的统一，同时色度仍不易达标。

因此，氧化能力较强，不产生二次污染的电化学氧化技术就成为处理染料废水的新途径。

论文通过配置一定浓度的亚甲基蓝标准溶液，采用最近广为关注的新型电极材料—钛基镀层电极，运用控制变量法，研究电化学处理亚甲基蓝的影响因素，并在此基础上，进一步探讨其电解机理。

结果表明：在外加电压为6.0V，pH≈4.00，极板间距为1.0cm，亚甲基蓝起始浓度20mg/L，温度为30℃，电解质（Na2SO4）浓度为0.5%的条件下，电解处理2小时，亚甲基蓝的去除率即可达97.7%。

在此最佳条件下，测定了亚甲基蓝电解反应前后溶液COD和TOC的变化。

结果表明：随着电解反应的进行，溶液的COD值先逐渐减小，然后又缓慢上升，2小时后COD的去除率为68.8%。

同时随着电解反应的进行，溶液的TOC值是逐渐减小，2小时后TOC的去除率为61.5%。

这表明随着电解反应的进行，亚甲基蓝变成了其他小分子的有机物，而没有完全矿化。

关键词：电化学处理；钛钌电极；亚甲基蓝AbstractMethylene blue is a typical representative of dyeing wastewater，It is a mixed nitrogen and sulfur dyes Benzene，Often used as a biological stain, an antidote for cyanide oxidation and chemical analysis reagent indicator，And it is not susceptible to degradation of some conventional methods, so it is easy to cause serious environmental pollution problems.Dye from the domestic part of the wastewater treatment process and results see，Traditional physical and chemical, biochemical approach to wastewater, it is harder to remove the effect of economic costs, ecological protection of the unity, while color is still not easy to compliance.Therefore, the oxidation ability, no secondary pollution of the electrochemical oxidation of dye wastewater has become a new way to deal with.Articles by configuring a certain concentration of methylene blue standard solution, using the recent widespread concern about the new electrode materials - titanium-based coating electrodes, the use of control variables to study the electrochemical treatment of methylene blue influencing factors, and on this basis, to further explore the electrolysis mechanism.The results showed that: the applied voltage is 6.0V, pH ≈ 4.00, the plate spacing of 1.0cm, Methylene blue initial concentration of 20mg / L, the temperature is 30 ℃ ,electrolyte (Na2SO4) 0.5% under the conditions of electrolysis for 2 hours, the removal rate of methylene blue can be up to 97.7%.Under the optimum conditions were determined before and after the electrolysis reaction of methylene blue solution of COD and TOC changes. The results show that: with the electrolysis reaction, the COD value of the solution decreases gradually at first and then rise slowly, 2 hours after the COD removal rate was 68.8%. At the same time as the electrolysis reaction, the TOC value of the solution is first decreased, then increased slowly, 2 hours after the TOC removal rate was 61.5%. This indicates that with electrolysis reaction, methylene blue into the other small organic molecules, but not completely mineralized.Key words: electrochemical treatment；Ti Ru electrode；methylene blue目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................................... I I 第一章：文献综述. (1)1.1亚甲基蓝 (1)1.1.1 亚甲基蓝的物理性质 (1)1.1.2 亚甲基蓝的化学性质 (1)1.1.3 亚甲基蓝的应用 (2)1.1.4 国内外的研究状况 (2)1.1.5实验对比 (4)1.2电化学 (5)1.2.1课题背景 (5)1.2.2环境污染物的电化学处理方法 (6)1.2.3电化学技术在废水处理中的应用 (7)1.2.4环境污染物电化学治理技术存在的问题与对策 (8)1.2.5本论文主要研究内容 (9)第二章实验部分 (10)2.1 实验试剂及仪器 (10)2.1.1 实验药品 (10)2.1.2 实验仪器及设备 (10)2.2 实验装置图 (10)2.3 模拟废水的配置 (11)2.4 实验方法 (11)2.5 取样方法 (11)2.6 分析方法 (11)2.7 实验原理 (12)第三章实验结果与讨论 (13)3.1亚甲基蓝的基性 (13)3.2 标准曲线的制作 (13)3.3电解亚甲基蓝的影响因素研究 (14)3.3.1 溶液PH对亚甲基蓝去除率的影响 (14)3.3.2 外加电压对亚甲基蓝去除率的影响 (15)3.3.3 电解质浓度对亚甲基蓝去除率的影响 (15)3.3.4 极板间距对亚甲基蓝去处率的影响 (16)3.3.5 溶液的初始浓度对亚甲基蓝去除率的影响 (17)3.3.6 温度对亚甲基蓝去除率的影响 (18)3.3.7 电解时间对亚甲基蓝去除率的影响 (19)3.4 机理分析 (20)3.4.1亚甲基蓝溶液COD标准曲线的制作 (20)3.4.2电解前后亚甲基蓝溶液COD去除率的变化 (20)3.4.3亚甲基蓝溶液TOC标准曲线的制作 (21)3.4.4电解前后亚甲基蓝溶液TOC去除率的变化 (22)3.5结果分析 (23)3.6本章小结 (24)第四章结论与建议 (25)4.1结论 (25)4.2建议 (25)参考文献 (27)致谢 (30)第一章：文献综述1.1亚甲基蓝1.1.1 亚甲基蓝的物理性质亚甲基蓝（Methylene Blue）简称MB，分子式为C16H18ClN3S，分子量为319.85，熔点为190℃，别名：次甲基蓝；亚甲蓝；品蓝；美蓝；四甲基蓝；盐基湖蓝；碱性亚甲蓝；亚甲基天蓝；碱性蓝9；三水合亚甲基蓝；氯化四甲基硫堇是一种红色闪金光或闪古铜色光的粉状物，难溶于冷水及醇，加热则易于溶解，稍溶于酒精则呈蓝色；遇浓硫酸呈黄光绿色；稀释后呈蓝色；无气味，在空气中稳定，1g溶于约25mL水、约65mL乙醇，溶液为天蓝色，溶于氯仿，不溶于乙醚和苯。

还原染料电化学还原技术研究进展

还原染料电化学还原技术研究进展

还原染料电化学还原技术研究进展还原染料色谱齐全，色泽鲜艳，各项染色牢度优良，尤其是耐晒牢度、耐氯牢度高，是目前要求高染色质量的各类纺织品染色中极其重要的染料品种，广泛应用于纤维素纤维和涤/棉混纺织物内棉组分的套染。

还原染料不溶于水，对纤维素纤维没有亲和力，染色时，需要在强还原剂和碱性条件下，将染料分子中的羧基还原，形成可溶性的隐色体钠盐后才能上染纤维。

一般选用保险粉作为强还原剂, 在工业上会产生大量含高浓度亚硫酸盐和硫酸盐的废水，不符合绿色环保的要求。

为此，国外正在大力开展环境友好的还原染料染色新技术的研究，如研究绿色环保的新型还原剂替代保险粉、催化加氢制备预还原染料、电化学还原技术。

新型还原剂染色效果不够理想;催化加氢制备预还原染料需要在一定压力下进行，存在爆炸的危险。

电化学染色技术反应条件温和、氧化还原电位可控、还原剂可再生、消耗化学品和水少、废水排放少，正成为还原染料染色方法中最具有吸引力的新方法。

1807年，Grotthus采用电化学技术还原靛蓝染料，开创了电化学染色技术的先河。

但是，直到最近的15年，澳大利亚的Bechtold Thomas课题组和瑞士的Albert Roessler才开始对这门技术进行深入的研究。

电化学还原染色方法有三种:直接电化学还原、间接电化学还原和电催化氢化。

1.直接电化学还原在直接电化学还原过程中，染浴中悬浮的染料颗粒与电极表面直接接触而被还原。

电子从阴极表面转移到聚集在阴极附近的染料颗粒表面，将其还原。

反应过程如下所示:电子从阴极表面转移到悬浮在染浴中的染料颗粒表面的速度决定了整个电化学还原的速率。

由于电子是在两种固体间直接转移，因此，实验中电流的效率很低(低于20%)，还原速率很慢。

而且，体系中形成的染料隐色体不稳定，影响染色织物的色泽。

该技术要实现工业化，必须设计特殊结构的电解池或者选用一种水溶性氧化还原媒介作为电子载体，来增强染料颗粒与电极的接触，提高还原速率。