
2.1.2分子較小的染料
圖1(e)、圖1(f)、圖1(g)分別為酸性媒介棕RH、分散藍(lán)2BLN、陽離子艷紅5GN的吸收光譜曲線。隨著PVP質(zhì)量濃度的增大,吸收強(qiáng)度略有增加,但最大吸收波長沒有改變,說明這三個染料(相對分子質(zhì)量在400左右)與PVP的締合作用不明顯。
2.1.3染料與PVP締合作用原理分析
由于PVP分子結(jié)構(gòu)中的聚乙烯主鏈上緊密排列著吡咯烷酮環(huán),聚合物分子表面基本由主鏈和吡咯烷酮環(huán)上的亞甲基所覆蓋,所以,相對分子質(zhì)量較大的染料分子,因與PVP分子鏈間形成較大的范德華力和疏水作用,導(dǎo)致兩者締合作用較強(qiáng)。同時,由于吡咯烷酮環(huán)上的大量羰基連續(xù)排列在PVP分子鏈一側(cè),可與染料分子中的羥基、氨基等基團(tuán)形成氫鍵作用,加強(qiáng)了兩者的締合作用。另外,吡咯環(huán)上含有叔胺氮原子,能吸附少量氫離子而使PVP帶弱正電荷,對陰離子染料的締合作用更明顯。
2.2染液pH值對PVP締合作用的影響
圖2(a)是不同PVP質(zhì)量濃度下直接耐曬藍(lán)B2RL在pH4.7(HAc/NaAc緩沖液)時的吸收光譜,與中性條件的吸收光譜(圖1(a))基本一致。圖2(b)是不同PVP質(zhì)量濃度下直接耐曬藍(lán)B2RL在pH9.7(Na2CO3/NaHCO3緩沖液)時的吸收光譜,此時PVP對吸收光譜的影響明顯減小,隨著PVP質(zhì)量濃度增大,最大吸收波長發(fā)生紅移,但沒有出現(xiàn)明顯的新吸收峰。說明堿性條件下,PVP與染料的締合作用明顯減弱。其原因可能是PVP分子鏈的吡咯環(huán)上的叔胺氮原子,在堿性條件下吸附氫離子減少而減弱了締合作用。但是由于PVP分子中的氮原子處于聚乙烯鏈和吡咯烷酮環(huán)之間,并不裸露在大分子鏈表面,其靜電吸附作用不是主要的,對分子量較小的染料影響不明顯,如活性藍(lán)X-BR(見圖3)。

3.結(jié)論
(1)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)與各類染料間的締合作用存在著明顯差異。相對分子質(zhì)量較大、分子尺寸較大的陰離子染料與PVP的締合作用較強(qiáng),如直接染料、活性染料、弱酸性染料等。而分散染料、酸性媒介染料、陽離子染料等分子較小的染料與PVP之間在實驗條件下未發(fā)現(xiàn)明顯的締合作用。
(2)染液pH值對PVP與陰離子染料之間的締合作用有一定影響,一般在中性和弱酸性條件下締合作用較強(qiáng),堿性條件會減弱兩者的締合作用。
(3)PVP與染料間的締合作用主要來自分子間力和氫鍵締合以及疏水結(jié)合作用,在中性和弱酸性條件,由于吡咯環(huán)上氮原子吸附氫離子而帶弱正電荷,可增強(qiáng)對陰離子染料的締合作用。
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