Sợi tre thô và sợi tre đã xử lý hóa học được phân tích dựa vào FT-IR để kiểm tra sự thay đổi xuất hiện trong thành phần hóa học của sợi trước và sau khi xử lý hóa học. Phép phân tích FT-IR của sợi tre thô, sợi tre đã xử lý kiềm, sợi tre nổ hơi nước và sợi tre đã thủy phân và tẩy trắng ở Hình 3.4 đã cho ta thấy sự thay đổi thành phần xuất hiện trong cấu trúc sợi khi thủy phân.
Mũi 1732cm-1 ta nhìn thấy ở phổ của sợi tre thô có thể là mũi đặc trưng của các nhóm ester giữa acetyl và uronic của hemicellulose hoặc là liên kết ester của nhóm carboxylic của axit ferulic và p-cumaric của lignin hoặc hemicellulose. Không có mũi
này xuất hiện ở các phổ FT-IR sau khi xử lý hóa học chứng tỏ rằng hầu hết lignin và hemicellulose được loại bỏ nhờ sự trích ly của hóa chất ứng dụng để xử lý.
Tại mũi 1512 cm-1 của phổ sợi tre thô đặc trưng cho liên kết –C=C– trong vòng
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Chuyên ngành Hóa dầu 28 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
tre đã xử lý kiềm chứng tỏ rằng lignin vẫn còn trong quá trình xử lý kiềm, do giữa lignin và hemicellulose tồn tại liên kết ete và ester, các liên kết ete có thể xuất hiện tại nhiều vị trí phenylpropan và của đơn vị saccarit. Trong môi trường kiềm, liên kết ete bền hơn so với môi trường acid. Trong khi đó liên kết ester giữa lignin và cellulose dễ
dàng bị phân hủy trong môi trường kiềm ở điều kiện thường. Nhưng mũi này không còn xuất hiện ở các phổ tiếp theo, chứng tỏ lignin đã bị loại bỏ, bởi vì trong môi
trường acid mạnh liên kết ete giữa lignin và hemicellulose kém bền dễ bị phá hủy. Sự biến mất của các mũi 1732cm-1, 1512cm-1 và mũi 1248cm-1 trong các quá trình xử lý hóa học có nghĩa là chúng ta đã loại bỏ được lignin, hemicellulose và pectin.
Mũi 1426cm-1 là ứng với dao động biến dạng của các nhóm –CH2–.
Mũi nhọn mà chúng ta quan sát được tại 1377cm-1 chỉ ra sựdao động biến dạng bất đối xứng của liên kết –C–H.
Các mũi nằm trong khoảng 1200 – 950 cm-1 do sự co giãn của liên kết –C–O. Sự dao động khung –C–O–C của vòng pyranose làm xuất hiện một dải nổi bật tại 1036cm-1. Cường độ của dải này tăng dần chứng tỏ hàm lượng cellulose tăng lên.
Mũi 897cm-1 trong phổ FT-IR của sợi tre đã xử lý hóa học là đặc trưng của cấu trúc cellulose. Mũi này nhỏ và nhọn nó tượng trưng cho sự biến dạng –C1–H kết hợp với vòng dao động và sự uốn cong của –O–H của liên kết glycosidic.
Hình 3.5 là phổ của sợi tre xử lý hóa học ở các điều kiện khác nhau. Tất cả các mẫu điều chế ở điều kiện khác nhau nhưng dạng phổ thu được rất giống nhau như
dạng phổ của cellulose. Sự khác biệt mà chúng ta chỉ quan sát thấy đó là cường độ của
peak, đặc biệt là cường độ tại 3500 – 3000cm-1, tương ứng với vùng dao động của nhóm –OH, khác nhau đối với mỗi mẫu. Điều này cho biết độ ẩm trong mỗi mẫu có thể khác nhau hoặc đó như là kết quả của các quá trình thủy phân, sự cắt mạch cellulose xảy ra với mức độ khác nhau, dẫn đến số lượng nhóm –OH tự do khác nhau
được hình thành trong thành phần chính của sợi.
Tại mũi 2919 cm-1 là do dao động kéo căng C–H của hợp chất béo bão hòa trong thành phần của lignin polysaccharides (cellulose và hemicelluloses).
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Chuyên ngành Hóa dầu 29 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
Hình 3.4: Phổ FT-IR của sợi tre thô và sợi tre đã xử lý hóa học
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Chuyên ngành Hóa dầu 30 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm