Đặc trưng dao động trong phổ IR
Cỏc bước súng phổ đặc trưng cho vật liệu nghiờn cứu (cm-1) MB MB-Cu, MB-Ni, MB-Fe và MB-Cr MB tẩm PCBs MB-Cu, MB-Ni, MB-Fe và MB-Cr tẩm PCBs Nhúm OH tự do 3636 3627 – 3632 3628 3625 – 3632 Nhúm OH trong khoỏng 3430 3430 - 3435 3437 3405 – 3447 HOH hidrat húa 1640 1636 - 1642 1643 1641 -1643 Dao động húa trị của
liờn kết C=C
1476, 1456
1447 - 1338 Dao động của Si-O và
dao động biến dạng Si-O-Si
1040 1039 – 1043 1044 1006 – 1117
Dao động của nhúm OH tương tỏc với cation kim loại
920 920 – 924 921 919 – 924 Dao động biến dạng của liờn kết C-H 813 809 – 813 Dao động co dón của Si-O và Si-O-Si 798 792 – 804 790 Dao động quay của
liờn kết C-C giữa 2
Dao động của Silicat thạch anh tạp chất
628 624 – 628 623 624 – 635 Dao động biến dạng
của liờn kết C-C giữa hai vũng thơm
< 600
Từ phổ IR cho thấy cỏc dao động đặc trưng của PCBs tẩm trờn MB đó trao đổi với cation kim loại khụng mạnh bằng dao động của PCBs trong dầu biến thế. Đặc điểm đặc biệt của phổ IR đối với cỏc mẫu MB và MB-M tẩm PCBs là khụng thấy xuất hiện rừ cỏc đỉnh pớc của liờn kết Ar-Cl trong khoảng từ 1033 cm-1 đến 1176 cm-1, và cường độ dao động đặc trưng cho liờn kết của gốc silicat trong MB mạnh hơn so với MB cú tẩm PCBs, tương ứng là 798 cm-1 và 790 cm-1. Như vậy, sự tăng cường độ dao động ở vựng từ 1006 cm-1 đến 1117 cm-1, trong đú cú dao động đặc trưng của liờn kết Ar – Cl (từ 1033 cm-1 đến 1176 cm-1) khụng chỉ đặc trưng cho một mỡnh dao động của gốc silicat mà cũn cú sự đúng gúp của dao động đối với liờn kết Ar-Cl. Cỏc dao động Ar-Cl khụng xuất hiện rừ ràng cú thể do nồng độ của PCBs trờn MB và MB-M thấp cho nờn cỏc dao động của nú bị lẫn vào cỏc dao động của nhúm silicat; điều đú cũng chứng tỏ cú sự tương tỏc trong quỏ trỡnh hấp phụ của clo hoặc/và vũng benzen vào MB và MB-M. Tương tỏc này đó ảnh hưởng trực tiếp tới liờn kết Ar-Cl, khiến cho dao động của liờn kết này khụng thể hiện rừ pớc trờn phổ IR. Hay núi cỏch khỏc, đó cú sự tương tỏc xảy ra giữa MB và MB-M với PCBs, trong đú MB hoặc/và cation kim loại trong MB đó cú tương tỏc với Cl hoặc vũng benzen. Tuy nhiờn việc chỉ xảy ra liờn kết giữa MB hoặc MB-M với riờng Cl là rất nhỏ, bởi vỡ Ar – Cl trong thực tế là một hệ liờn hợp do đú chỉ cú khả năng MB và MB-M liờn kết với Ar – Cl.
Đặc biệt, trong cỏc phổ IR của MB-Fe và MB-Cr tẩm PCBs cho thấy cú xuất hiện cỏc pớc đặc trưng cho dao động biến dạng liờn kết của C-C giữa hai vũng thơm, dao động này khụng xuất hiện ở phổ PCBs. Như vậy chứng tỏ đó cú sự tương tỏc giữa vũng thơm với cỏc cation kim loại trong MONT, dẫn đến cú dao động biến
dạng liờn kết C-C giữa hai vũng thơm. Và vỡ vậy, phải chăng ở đõy đó cú tương tỏc tạo ra liờn kết của điện tử π trong vũng thơm với cation kim loại trong MB và MB- M.
Dựa vào cỏc nghiờn cứu của một số tỏc giả như Soma Y.,Soma M [89] và Greenland D.J [48] về tương tỏc giữa cỏc hợp chất cú vũng thơm với MB cú trao đổi hấp phụ cation, cựng với kết quả đo phổ IR nhận được cú thể đưa ra hai khả năng xẩy ra cho cỏc tương tỏc này. Thứ nhất, PCBs đó phản ứng oxi húa với cation kim loại để tạo ra cation PCBs và nú trở thành một điện cực dương để liờn kết với bề mặt khoỏng sột mang điện tớch õm. Thứ hai, PCBs đó liờn kết với cation kim loại theo dạng phức.
3.3.2. Phổ tỏn xạ Raman
Phổ tỏn xạ Raman của PCBs thường được chụp ở bước súng kớch thớch phự hợp sẽ cho phổ rừ nột. Kết quả phõn tớch phổ tỏn xạ Raman đó nhận được trong nghiờn cứu cho phộp khẳng định PCBs đó hấp phụ trờn MB và MB đó trao đổi hấp phụ cation. Phổ tỏn xạ Raman của MB tẩm PCBs được chỉ ra ở hỡnh 3.17; mẫu MB- Fe và MB-FeCr tẩm PCBs được chỉ ra ở hỡnh 3.18 và hỡnh 3.19 tương ứng.
Hỡnh 3.18. Phổ Raman của MB-Fe tẩm PCBs
Hỡnh 3.19. Phổ Raman của MB – FeCr tẩm PCBs
Joong Gill Choi và cộng sự [60] đó nờu đặc trưng về phổ Raman của cỏc hợp chất biphenyl, bảng 3.9. Trong đú cú hai bước súng ứng với cỏc vạch phổ đặc trưng, đú là νvũng thơm đặc trưng cho mật độ electron trong hệ liờn hợp liờn kết π của vũng thơm và νC-C đặc trưng cho liờn kết C-C giữa hai vũng thơm. Khi so sỏnh cỏc giỏ trị phổ nờu ở bảng 3.9 với kết quả chụp phổ tỏn xạ Raman thu được, cú thể chỉ ra cỏc vạch phổ đặc trưng tương ứng với νvũng thơm và νC-C như sau: với mẫu trắng cú cỏc vạch phổ đặc trưng là 1273 cm-1 và 1589 cm-1; với mẫu MB trao đổi hấp phụ cation Fe(III) tẩm PCBs là 1271 cm-1 và 1579 cm-1; với mẫu MB trao đổi hấp phụ 2 ion Fe(III) và Cr(III) cú tẩm PCBs là 1276 cm-1 và 1588 cm-1.