51
Nhóm nghiên cứu đã so sánh kết quả phổ IR của cellulose mẫu và các sản phẩm chiết tách từ dư phẩm với các tín hiệu đặc trưng cho các nhóm chức của cellulose, sử dụng tài liệu tham khảo [54]. Kết quả so sánh được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 4.2. Biện giải phổ hồng ngoại (IR) của cellulose mẫu và cellulose tách từ rơm rạ bằng chất lỏng ion
STT IR (KBr, cm
-1)
Nhóm chức TLTK CEL0 CEL1 CEL2 CEL3
1 3348 3349 3345 3412 3346 Dao động hóa trị nhóm -OH tham gia liên kết H 2 2902 2901 2901 2902 2902 Dao động hóa trị liên kết C-H 3 1640 1639 1647 1645 1644 Dải hấp thụ của nhóm –OH của phân tử nước hấp phụ trên bề mặt
cellulose, của C=O liên hợp. 4 1430 1431 1431 1432 1433 Dao động biến dạng bất đối xứng
của liên kết C-H
5 1372 1372 1373 1374 1373 Dao động biến dạng đối xứng của liên kết C-H 6 1336 1337 1338 1337 1337 Dao động biến dạng liên kết O-H 7 1318 1318 1319 1317 1317 Dao động biến dạng, vẫy cánh của nhóm –CH
2–
8 1201 1201 1206 1206 1201 Dao động biến dạng nhóm –OH 9 1163 1164 1164 1164 1165 Dao động bất đối xứng C-O-C 10 1112 1113 1113 1113 1114 Dao động bất đối xứng của vòng glucopyranose 11 1059, 1033 1060, 1033 1059, 1033 1059, 1032 1059, 1033
Dao động hóa trị của liên kết nhóm C-O
12 897 897 895 895 895 Dao động biến dạng liên kết Ccủa vòng glucopyranose 1-H
Có thể thấy, các đỉnh đặc trưng cho các nhóm chức và liên kết trong cấu trúc cellulose chuẩn trong tài liệu tham khảo [54] đều xuất hiện trên phổ của các mẫu cellulose mẫu và cellulose tách được. Sự tương đồng giữa các vân phổ của các mẫu cellulose điều chế bằng chất lỏng ion với vân phổ cellulose mẫu chỉ ra cellulose thu được có độ tinh khiết cao.
- Ứng dụng phổ IR trong việc xác định khả năng loại bỏ lignin
Với phổ IR của mẫu cellulose, ta có thể xác định xem mẫu còn tạp lignin hay không. Các đỉnh đặc trưng cho vòng benzen thơm, syringyl và guaiacyl là cấu trúc chính trong lignin hay các liên kết C=O, -O-CH3,… là tín hiệu cho hợp chất lignin nhưng sẽ
52
không tồn tại trong phổ đồ cellulose tinh khiết. Dưới đây là một số bước sóng tại đỉnh đặc trưng cho cấu trúc của lignin [54].
Bảng 4.3. Một số dải hấp thụ đặc trưng của lignin trong TLTK STT IR (KBr, cm-1) Biện giải
1 1502 Dao động cơ bản nhân thơm
2 1462, 1315 C-O nhân syringyl
3 1268, 1214 C-O nhân guaiacyl
So sánh các bước sóng tại đỉnh đặc trưng cho cellulose và lignin trên Bảng 4.2 và Bảng 4.3, ta thấy có đỉnh tại bước sóng 1315 cm-1 trùng giữa tín hiệu cho dao động biến dạng của nhóm -CH2- trong cellulose với tín hiệu cho liên kết C-O nhân syringly của lignin và đỉnh này xuất hiện trên phổ đồ các mẫu CEL1-3. Nhưng ngoài đỉnh đó, trên phổ đồ của các chất CEL1-3, không hề xuất hiện các đỉnh tượng trưng cho nhóm chức cơ bản của lignin như C=C vòng thơm (trong vùng 1500 – 1600 cm-1) hay C=O (vùng 1700 cm-1). Từ đó khẳng định được các mẫu cellulose chiết tách được đều đã sạch lignin sau quá trình tẩy trắng.
Sau khi đối chiếu với phổ đặc trưng của cellulose và khẳng định được sự loại bỏ lignin khỏi sản phẩm, có thể nói chất lượng cellulose được chiết tách từ rơm rạ bằng chất lỏng ion là sản phẩm tinh khiết.