β-环糊精对酸性大红 3R紫外光脱色的影响

赵桦萍 肖忠峰 晋凤丹 赵立杰 李 莉

(1 齐齐哈尔大学化学化工学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2 滨州学院，山东 滨州 256603；3 燕山大学 环境与化学工程学院，河北 秦皇岛 066004)

β-环糊精对酸性大红3R紫外光脱色的影响

赵桦萍1肖忠峰2晋凤丹3赵立杰1李 莉1

(1 齐齐哈尔大学化学化工学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2 滨州学院，山东 滨州 256603；3 燕山大学 环境与化学工程学院，河北 秦皇岛 066004)

研究了β-环糊精对酸性大红3R紫外光照射下脱色的影响。结果表明：β-环糊精与酸性大红3R形成的包合物脱色率明显降低。随着β-环糊精浓度的增加，酸性大红3R的褪色率减小；用紫外光照射相同的时间，β-CD/酸性大红3R包合物的脱色率明显低于酸性大红3R的脱色率。

酸性大红3R β-环糊精 紫外光 包合物 脱色

β-环糊精(β-CD)是通过α-1，4糖苷键连接而成的环状低聚糖，存在一个立体手性疏水空腔，可以依据范德华力和许多客体分子间形成包合物[1，2]，从而提高或抑制紫外光照射对染料的光催化脱色速率[3]。酸性大红3R是由 1,4-氨基萘磺酸钠重氮化后与G酸偶合制得的含有偶氮键和萘环共轭体系的酸性染料，能与β-环糊精形成包合物，增加其匀染性[4，5]。环糊精本身可被生物降解，因而可作为绿色助剂使用。

1实验部分

1.1 材料与仪器

酸性大红3R(天津市胜达化工厂)；β-环糊精(国药集团化学试剂有限公司)；TU-1901紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；271 nm紫外光杀菌灯(天津市紫晶特种光源有限公司)；PHS-3C型酸度计(上海精密科学仪器有限公司)。

1.2 吸收光谱的测定

1.2.1 在一支50 mL比色管中，加入5×10-3mol/L的酸性大红3R溶液7 mL，加入0.01 mol/的盐酸溶液8 mL，用蒸馏水稀释至刻度线，以蒸馏水作为参比溶液，测定酸性大红3R溶液的吸收光谱。

1.2.2 另取一支50 mL比色管，加入5×10-3mol/L的酸性大红3R溶液7 mL，加入0.01 mol/L的盐酸溶液8 mL，加入5×10-2mol/L β-CD溶液1 mL，用蒸馏水稀释至刻度线，摇匀。以试剂空白作参比溶液，测出β-环糊精/酸性大红3R包合物的吸收光谱。

1.3 紫外光对β-CD的降解

向50 mL容量瓶中准确移入5×10-2mol/L β-CD溶液1 mL，加入0.01 mol/L的盐酸溶液8 mL，定容摇匀后转入200 mL烧杯中,在紫外线杀菌灯光照下, 每隔一定时间取样，用酚酞分光光度法[6]测定溶液中残余β-CD浓度,算出β-CD的降解率。

1.4 紫外光照射时间对酸性大红3R及β-CD/酸性大红3R包合物的脱色作用

将配制的溶液置于200 mL烧杯中，放在紫外灯下照射不同时间，在其最大吸收波长处，测定其吸光度，计算脱色率。

1.5 β-CD的浓度对β-CD/酸性大红3R包合物紫外光脱色的影响

在比色管中加入5×10-3mol/L酸性大红3R溶液7 mL，0.01 mol/L的盐酸溶液8 mL，分别加入不同浓度的β-CD，紫外光照射8 h后，测定吸光度值，计算中性红的脱色率。

2结果与讨论

2.1 吸收光谱

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

由图1可知，酸性大红3R溶液的λmax=506 nm，酸性大红3R与β-CD混合溶液的λmax=506 nm；最大吸收波长没有变化。但吸光度值有所减小。由于β-CD空腔的高电子云密度，在溶液中与带负电的酸性大红3R分子互相排斥，阻碍了电子流动性，使β-CD/酸性大红3R的光谱发生减色效应。

2.2 紫外光对β-CD的降解作用

紫外光照射不同时间，经酚酞分光光度法测定，β-CD浓度没有改变，说明紫外光对β-环糊精并无降解作用。

2.3 紫外光照射时间对酸性大红3R及β-CD/酸性大红3R包合物的脱色作用

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

紫外光照射0～6 h，酸性大红3R及β-CD/酸性大红3R包合物的脱色率随照射时间的增加明显增大，照射相同时间，β-CD/酸性大红3R包合物的脱色率明显低于酸性大红3R的脱色率。由于β-CD的富电子空腔与酸性大红3R的作用，阻隔了紫外光对酸性大红3R的光照作用，使得β-CD/酸性大红3R的褪色率明显降低，仅为酸性大红3R的脱色率的49.3 %。

2.4 β-CD的浓度对β-CD/酸性大红3R包合物紫外光脱色的影响

β-CD浓度增加，形成的β-CD/酸性大红3R包合物浓度逐渐增加，游离的酸性大红3R的分子减少，紫外光脱色率降低，当β-CD浓度增大到一定时，包合离解达到平衡，溶液中游离的酸性大红3R的浓度不再变化，使其脱色率基本保持不变。当加入β-CD6 8 mL时，脱色率基本不变且达到最小。

[1] 孙晓竹,吴赞敏,许百慧.姜黄色素的β-环糊精包合及应用性能[J]. 印染, 2010 ,36(20):14～17.

[2] 杨华,赵曙辉,李兰 等.环糊精与分散蓝72的包合对染色性能的影响[J]. 印染,2006 ,32(12):12～17.

[3] 路平,李童非,黄正群 等.β-环糊精对甲基橙紫外光脱色的影响[J].应用化学,2005,22(12):1 312～1 315.

[4] 马明明,樊增禄,同帜 等. 酸性大红 3R 与β- 环糊精包合体系的光谱研究及应用[J]. 印染助剂, 2008,25(5):9～12.

[5] 邱红娟.β-环糊精的匀染作用研究[J]. 印染, 2008,34, (4):13～16.

[6] 李明时,张帆.β-环糊精的分光光度法测定[J].分析化学,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

黑龙江省教育厅资助项目(项目号：12541867)

赵桦萍(1966～)，女，硕士，教授。主要研究方向：环糊精化学，E-mail:15084591092@163.com