光催化剥色是处理纺织品染色疵病的一种方法。与传统的剥色方法相比,光催化剥色具有剥色简单、工艺流程短、高效环保、无污染等特点。因此,研究一种绿色、环保的光催化剥色方法,对纺织行业的节能减排生产具有重要意义。本文以UV/纳米TiO2为光催化剥色体系,对棉织物上不同结构活性染料进行光催化剥色研究,探讨了UV/纳米TiO2光催化剥色过程中剥色液pH值、催化剂TiO2浓度、剥色温度以及剥色时间对不同结构活性染料在棉织物上光催化剥色效果的影响。比较了不同结构活性染料在棉织物上的光催化剥色性,并对不同结构活性染料在棉织物上的光催化剥色工艺进行了优化。同时,在不同结构活性染料的最佳剥色工艺条件下,分别对不同浓度染色活性染料在棉织物上的光催化剥色动力学特征进行了研究。此外,本文还以亚甲蓝等为例,研究了不同捕获剂或促进剂对纳米TiO2光催化反应过程中产生活性物质的影响。并以纳米TiO2光催化氧化反应机理为理论基础,研究了棉织物上单偶氮结构活性染料活性红X-3B的光催化剥色反应机理。最后,本文还采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射(XRD)、热分析(TG-DTG)联用等测试手段,对活性红X-3B染色棉织物经不同时间光催化剥色的纤维结构和性能进行了研究。研究结果表明,不同结构活性染料在光催化剥色过程中,剥色液pH值、催化剂TiO2浓度、剥色温度以及剥色时间对棉织物光催化剥色效果都产生了影响。按染料结构分类,偶氮型结构活性染料在棉织物上的光催化剥色效果比蒽醌型的光催化剥色效果好。而对同种结构活性染料,染料分子结构越简单,其在棉织物上光催化剥色性越好;染料分子结构越复杂,其在棉织物上的光催化剥色性越差。棉织物上不同结构活性染的光催化剥色动力学特征研究表明,不同结构活性染料的光催化剥色动力学反应符合一级反应特征,光催化剥色反应为一级反应。在纳米TiO2光催化反应过程中,起主导作用的是光催化过程中产生的强氧化性活性物质,如羟基自由基和超氧自由基。在反应过程中,加入捕获剂叔丁醇能够捕获羟基自由基,加入捕获剂苯醌则能够捕获超氧自由基,而加入促进剂过氧化氢,则能促进整个光催化反应过程。在棉织物上单偶氮结构活性染料活性红X-3B的光催化剥色机理的研究中,其光催化剥色反应机理为光催化剥色过程产生的强氧化性自由基活性物质(如羟基自由基等),在水分子作用下扩散到棉纤维表面和/或棉纤维内部,进攻纤维上染料分子结构中电子云密度高的共轭体系或发色基团,使其发生氧化反应而使染料分子结构遭到破坏而达到剥色目的。棉纤维经纳米TiO2光催化剥色反应后,其结构和性能都发生了变化。红外光谱分析表明,经不同时间光催化剥色后,棉纤维大分子链中羟基官能团的含量增加,引起羟基的伸缩振动吸收峰向低波数方向移动。X-射线粉末衍射结果表明,随着剥色时间的增加,棉纤维的主衍射峰强度明显降低,棉纤维结晶度有所降低;衍射峰宽度变窄,主衍射峰的衍射角度有向高角度方向偏移的趋势,其晶粒尺寸及晶型可能受到影响。而TG-DTG分析结果表明,经不同时间的光催化剥色后,棉纤维的热分解温度并没有发生明显偏移,但随着剥色时间的增加,棉纤维的耐热性有所降低。