Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép acrylamit lên sợi bông sử dụng tác nhân khơi mào (NH4)2S2O8

B GIÁO DO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN THỊ THÙY LINH NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP ACRYLAMIT LÊN SỢI BÔNG SỬ DỤNG TÁC NHÂN KHƠI MÀO (NH 4 ) 2 S 2 O 8 Chuyên ngành : Hoá Hữu cơ Mã số : 60 44 27 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng, Năm 2013 c hoàn thành ti ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ng dn khoa hc: TS. TRẦN MẠNH LỤC PGS.TS. LÊ TỰ HẢI Phn bin 2: PGS.TS. TRẦN THỊ XÔ Luc bo v ti Hng chm Lu tt nghip Thkhoa hc hp ti hng vào ngày 31 tháng 5  * Có thể tìm hiểu luận văn tại : - Trung tâm Thông tin - Hc lii hng - i hi hng. 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Cellulose là mt trong nhng polysaccharide ph bin nht trong t nhiên. Bông là vt liu t ng cellulose cao nht. Cellulose có giá thành thp, có th tái sinh, có kh  hy sinh hc và là vt liu thô hu nht trên th gii. Vi nhc tính trên, cellulose tr thành mt trong nhng polyme t nhiên phong phú nht, có vai trò quan trng trong s phát trin các ng dng công nghip ca các polyme hin nay. Tuy nhiên, bên cnh nh  m, cellulose t    n ti mt s c         ng ch  ng ca vi khun, kh ng chu ma sát, kh i ion và hp th kim loi n khc phc nh có nhi   c tp trung nghiên cu nhm bin tính cellulose t  ng các tính cht lên theo mong mun o liên kt các phân t cellulose vi ete hoc este, phân hy mc bit quan tâm là to nhánh trên phân t cellulose nh   ng trùng hp ghép. Bng    u trúc cellulose t nhiên s chuyn t dng mch thng sang mt lo mi xut hi bii nhng tính cht lý, hóa hu ca polyme cn la chi bt k tính cht khác nhm m rng kh  dng, ci thin mt s tính cht mà cellulose t c. n tính cellulose t nhiên bng trùng hp ghép s dc các nhà nghiên cc bi tin hành quá trình ghép 2 cn phi chn mt h p và mang li hiu qu ghép cao. Trong s các ch dng thì (NH 4 ) 2 S 2 O 8 là tác nhân d kim, r tin và phù hp vi mc tiêu t ra là to sn phm ghép có giá thành h. Vi nhng lý do trên, chúng tôi ch tài nghiên cu vi ni dung “Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép acrylamit lên sợi bông sử dụng tác nhân khơi mào (NH 4 ) 2 S 2 O 8 ” làm lu  Th 2. Mục tiêu nghiên cứu u kin tng trùng hp ghép acrylamit lên si bông nhm to ra sn phm có kh ng dng trong thc t. 3. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cu phn ng trùng hp ghép acrylamit lên si bông vi và bông gòn bng t(NH 4 ) 2 S 2 O 8 . 4. Phương pháp nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lý thuyết - Thu thp, tng hp, phân tích các tài liu, các công trình nghiên cu v thành phn, cu to và tính cht ca si bông; v ng trùng hp ghép. - X lý các thông tin v lý thuy  cn thc hin trong quá trình thc nghim. 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm Qng hp ghép i các thông s: Hiu sut ghép GY(%): là ph  ng acrylamit ghép vào phân t si bông so vng su. 3 Hiu qu ghép GE(%): là phng acrylamit ghép vào phân t t si bông so vng acrylamit n ng.  chuyn hóa TC(%): là phng acrylamit n ng so vng acrylamit u. Công th Hiu sut ghép: GY(%) = 100. 1 12 m mm  Hiu qu ghép: GE(%) = 100. 34 12 mm mm    chuyn hóa: TC(%) = 4 34 m mm  .100  1 , m 2 , m 3 , m 4 lt là khng si bông, khi ng copolymer ghép, kh ng acrylamit , kh ng acrylamit u. Các thông s cnh b chuc quang.      a sn ph c kho sát bng  hng ngoi (IR), chp nh kính hin t quét (SEM). 5. Ý nghĩa khoa học đề tài - Các kt qu c là tài liu tham kho cho các nghiên cu tip theo v si bông cùng các v có liên quan. - Các copolyme ghép nh c có các tính cht mi ph thu  u kin tin hành, cách th   ng sn 4 phm này có kh ng dng cho vic gi c, hp ph trao i ion. 6. Cấu trúc luận văn gồm các phần Ngoài phn m u, kt lun, tài liu tham kho và ph lc trong báo cáo lu Chương 1: Tng quan Chương 2: Nguyên liu Chương 3: Kt qu và tho lun 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. CÂY BÔNG 1.1.1. Cây bông vải 1.1.2. Cây bông gòn 1.2. SỢI THỰC VẬT 1.2.1. Thành phần hóa học của sợi thực vật 1.2.2. Tính chất cơ lý của sợi thực vật 1.2.3. Cấu tạo phân tử cellulose 1.2.4. Hóa lý quá trình trương và khả năng hòa tan của cellulose 1.2.5. Khả năng tiếp cận và khả năng phản ứng của cellulose 1.3. XỬ LÝ SỢI THỰC VẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 1.3.1. Xử lý sợi thực vật bằng dung dịch kiềm 1.3.2. Xử lý sợi bằng axit 1.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình xử lý sợi 1.3.4. Ảnh hưởng của tác nhân oxi hóa đến quá trình xử lý sợi 1.4. ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP 1.4.1. Cơ chế chung 1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng trùng hợp ghép 1.5. TỔNG QUAN VỀ MONOME VÀ TÁC NHÂN KHƠI MÀO 1.5.1. Khả năng phản ứng của acrylamit 1.5.2. Tác nhân khơi mào (NH 4 ) 2 S 2 O 8 6 CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 2.1.1. Nguyên liệu Bông vi ly ti nhà máy dt may Hòa Th -  trng ti tnh Gia Lai), bông y t (42570 TCVN) sn xut ti công ty c  thit b y t ng, c ly ti cây bông gòn  Hòa Khánh  Liên Chiu  ng. 2.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1. Phương pháp xử lý sợi bông Giai đoạn 1. Xử lý bằng dung dịch H 2 SO 4 Cân chính xác mt gam si bông khô, ct nhc hút  lý trong dung dch H 2 SO 4 vu kin thích hp. Sac hút và ra bc cng trung tính. Giai đoạn 2. Xử lý bằng dung dịch NaOH/H 2 O 2 Ly mu sc x lý  n 1 tip tc x lý trong dung dch NaOH/ H 2 O 2 vu kin thích hp. c hút, ra bng dung dc ct   ng trung tính. Sy khô mu  60 0  n kh ng nh phi. % tách loc tính theo công thc: 100.(%) 0 0 m mm H   (2.1) 7  0 là khng su m là khng si bông sau x lý 2.2.2. Tiến hành đồng trùng hợp ghép c khi b  i bông kh  c x lý cho vào bình cu ba c  ng sn dung dch (NH 4 ) 2 S 2 O 8 có n nhnh, s i oxi và khuy trong 1 gi,  nhi  c nh 30 0 C, theo t l rn/lng = 1/30 (g/ml). n hp, tip tc s khuy  nhi, thi gian nht nh. Ti nhng th m xác nh, phn  c dng li bng cách thêm 1ml dung dch hydroquynol 1%. Sn ph  c kt ta trong ethanol, lc ly kt ta, ra sch bc c loi b homopolyme khi copolyme, sn ph  c chit soxhlet vi ethanol trong 24 git ta li trong ethanol và sy khô  nhi  60 0 n kh i thu sn phm copolyme ghép. 2.2.3. Các yếu tố cần khảo sát trong quá trình đồng trùng hợp ghép  ng ca bn cht nn quá trình ghép: Tin u kii vi mu si bông vi, bông gòn và bông y t. 8  ng ca nhi i nhi ng trùng hp ghép t 30 0 C ÷ 60 0 C. ♦ ng ca thng trùng hp ghép vi các khong thi gian khác nhau t 30 ÷ 150 phút. ♦ ng n chn quá trình ghép: N chi t : 0,08M  0,1M. ♦ ng ca t l monome/sn quá trình ghép: T l monome/si t 0,5  2,5 (g/g). 2.2.4. Xác định độ chuyển hóa bằng phương pháp chuẩn độ nối theo phương pháp Hip (Hubl) a. Chuẩn bị dung dịch ICl b. Chuẩn bị dung dịch KI 10% c. Cách xác định phần trăm chuyển hóa 2.2.5. Chứng minh sự tồn tại của sản phẩm ghép a. Phổ hồng ngoại Ph hng ngoi ca su, sau khi x lý và i trung tâm Khoa hc t nhiên và Công ngh quc gia  Vin Hóa hc Hà Ni. b. Chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (ảnh SEM) nh SEM ca si bông vu, sau x lý và sau khi ghép c chp trên máy JSM 6490  JED 2300, JEOL, Nht Bn ti ng vt liu - Vin Khoa hc vt liu Hà Ni.