β-環(huán)糊精對(duì)酸性大紅 3R紫外光脫色的影響

趙樺萍 肖忠峰 晉鳳丹 趙立杰 李 莉

(1 齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2 濱州學(xué)院，山東 濱州 256603；3 燕山大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，河北 秦皇島 066004)

β-環(huán)糊精對(duì)酸性大紅3R紫外光脫色的影響

趙樺萍1肖忠峰2晉鳳丹3趙立杰1李 莉1

(1 齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2 濱州學(xué)院，山東 濱州 256603；3 燕山大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，河北 秦皇島 066004)

研究了β-環(huán)糊精對(duì)酸性大紅3R紫外光照射下脫色的影響。結(jié)果表明：β-環(huán)糊精與酸性大紅3R形成的包合物脫色率明顯降低。隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，酸性大紅3R的褪色率減??；用紫外光照射相同的時(shí)間，β-CD/酸性大紅3R包合物的脫色率明顯低于酸性大紅3R的脫色率。

酸性大紅3R β-環(huán)糊精 紫外光 包合物 脫色

β-環(huán)糊精(β-CD)是通過α-1，4糖苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖，存在一個(gè)立體手性疏水空腔，可以依據(jù)范德華力和許多客體分子間形成包合物[1，2]，從而提高或抑制紫外光照射對(duì)染料的光催化脫色速率[3]。酸性大紅3R是由 1,4-氨基萘磺酸鈉重氮化后與G酸偶合制得的含有偶氮鍵和萘環(huán)共軛體系的酸性染料，能與β-環(huán)糊精形成包合物，增加其勻染性[4，5]。環(huán)糊精本身可被生物降解，因而可作為綠色助劑使用。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

酸性大紅3R(天津市勝達(dá)化工廠)；β-環(huán)糊精(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；TU-1901紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；271 nm紫外光殺菌燈(天津市紫晶特種光源有限公司)；PHS-3C型酸度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

1.2 吸收光譜的測(cè)定

1.2.1 在一支50 mL比色管中，加入5×10-3mol/L的酸性大紅3R溶液7 mL，加入0.01 mol/的鹽酸溶液8 mL，用蒸餾水稀釋至刻度線，以蒸餾水作為參比溶液，測(cè)定酸性大紅3R溶液的吸收光譜。

1.2.2 另取一支50 mL比色管，加入5×10-3mol/L的酸性大紅3R溶液7 mL，加入0.01 mol/L的鹽酸溶液8 mL，加入5×10-2mol/L β-CD溶液1 mL，用蒸餾水稀釋至刻度線，搖勻。以試劑空白作參比溶液，測(cè)出β-環(huán)糊精/酸性大紅3R包合物的吸收光譜。

1.3 紫外光對(duì)β-CD的降解

向50 mL容量瓶中準(zhǔn)確移入5×10-2mol/L β-CD溶液1 mL，加入0.01 mol/L的鹽酸溶液8 mL，定容搖勻后轉(zhuǎn)入200 mL燒杯中,在紫外線殺菌燈光照下, 每隔一定時(shí)間取樣，用酚酞分光光度法[6]測(cè)定溶液中殘余β-CD濃度,算出β-CD的降解率。

1.4 紫外光照射時(shí)間對(duì)酸性大紅3R及β-CD/酸性大紅3R包合物的脫色作用

將配制的溶液置于200 mL燒杯中，放在紫外燈下照射不同時(shí)間，在其最大吸收波長(zhǎng)處，測(cè)定其吸光度，計(jì)算脫色率。

1.5 β-CD的濃度對(duì)β-CD/酸性大紅3R包合物紫外光脫色的影響

在比色管中加入5×10-3mol/L酸性大紅3R溶液7 mL，0.01 mol/L的鹽酸溶液8 mL，分別加入不同濃度的β-CD，紫外光照射8 h后，測(cè)定吸光度值，計(jì)算中性紅的脫色率。

2結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

1． β-CD(1×10-3mol/L)/ 酸性大紅3R (7×10-4 mol/L)包合物溶液的吸收光譜；2．酸性大紅3R (7×10-4 mol/L) 吸收光譜圖1 吸收光譜Fig 1 Absorption spectra

由圖1可知，酸性大紅3R溶液的λmax=506 nm，酸性大紅3R與β-CD混合溶液的λmax=506 nm；最大吸收波長(zhǎng)沒有變化。但吸光度值有所減小。由于β-CD空腔的高電子云密度，在溶液中與帶負(fù)電的酸性大紅3R分子互相排斥，阻礙了電子流動(dòng)性，使β-CD/酸性大紅3R的光譜發(fā)生減色效應(yīng)。

2.2 紫外光對(duì)β-CD的降解作用

紫外光照射不同時(shí)間，經(jīng)酚酞分光光度法測(cè)定，β-CD濃度沒有改變，說(shuō)明紫外光對(duì)β-環(huán)糊精并無(wú)降解作用。

2.3 紫外光照射時(shí)間對(duì)酸性大紅3R及β-CD/酸性大紅3R包合物的脫色作用

脫色作用用脫色率表示：脫色率=A0-A/A0×100%， 其中A0紫外光照射前的的吸光度A為紫外光照射后的吸光度。

紫外光照射0～6 h，酸性大紅3R及β-CD/酸性大紅3R包合物的脫色率隨照射時(shí)間的增加明顯增大，照射相同時(shí)間，β-CD/酸性大紅3R包合物的脫色率明顯低于酸性大紅3R的脫色率。由于β-CD的富電子空腔與酸性大紅3R的作用，阻隔了紫外光對(duì)酸性大紅3R的光照作用，使得β-CD/酸性大紅3R的褪色率明顯降低，僅為酸性大紅3R的脫色率的49.3 %。

2.4 β-CD的濃度對(duì)β-CD/酸性大紅3R包合物紫外光脫色的影響

β-CD濃度增加，形成的β-CD/酸性大紅3R包合物濃度逐漸增加，游離的酸性大紅3R的分子減少，紫外光脫色率降低，當(dāng)β-CD濃度增大到一定時(shí)，包合離解達(dá)到平衡，溶液中游離的酸性大紅3R的濃度不再變化，使其脫色率基本保持不變。當(dāng)加入β-CD6 8 mL時(shí)，脫色率基本不變且達(dá)到最小。

[1] 孫曉竹,吳贊敏,許百慧.姜黃色素的β-環(huán)糊精包合及應(yīng)用性能[J]. 印染, 2010 ,36(20):14～17.

[2] 楊華,趙曙輝,李蘭 等.環(huán)糊精與分散藍(lán)72的包合對(duì)染色性能的影響[J]. 印染,2006 ,32(12):12～17.

[3] 路平,李童非,黃正群 等.β-環(huán)糊精對(duì)甲基橙紫外光脫色的影響[J].應(yīng)用化學(xué),2005,22(12):1 312～1 315.

[4] 馬明明,樊增祿,同幟 等. 酸性大紅 3R 與β- 環(huán)糊精包合體系的光譜研究及應(yīng)用[J]. 印染助劑, 2008,25(5):9～12.

[5] 邱紅娟.β-環(huán)糊精的勻染作用研究[J]. 印染, 2008,34, (4):13～16.

[6] 李明時(shí),張帆.β-環(huán)糊精的分光光度法測(cè)定[J].分析化學(xué),1998,26(7):912..

Effectofβ-cyclodextrinontheUVDecolorizationofAcidScarletRed3R

Zhao Huaping1Xiao Zhongfeng2Jin Fengdan3Zhao Lijie1Li li1

(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University, Heiongjiang Qiqihar 161006 2. Binzhou College, Shandong Binzhou 256603；3. Environmental and Chemincal Engineeing college, Yanshan University, Hebei Qinhuangdao 066004)

The influence of β-Cyclodextrin on the decolorization of acid scarlet red 3R solution under ultraviolet irradiation was studied. The results showed that the decolorization of inclusion complex of β-Cyclodextrin with acid scarlet red 3R decreased significantly.The decolorization rate of the the acid scarlet red 3R solution was found to decrease with the addition of β-Cyclodextrin. The decolorization rate of β-CD / acid red 3R inclusion complex was significantly lower than that of acid red 3R at the same time with ultraviolet light irradiation.

acid scarlet red 3R β-cyclodextrin UV inclusion complex decolorization

10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2017.11.003

2017-08-29

黑龍江省教育廳資助項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào)：12541867)

趙樺萍(1966～)，女，碩士，教授。主要研究方向：環(huán)糊精化學(xué)，E-mail:15084591092@163.com