Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép axit acrylic lên sợi xơ dừa.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

1

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ LÀM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : HỨA THỊ THU THỦY

Lớp : 08SHH

1. Tên đề tài: Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép axit acrylic lên sợi xơ

dừa

2. Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ

- Nguyên liệu: sợi xơ dừa

- Hóa chất: Axit acrylic, muối Morh, H2O2, etanol……………………..

- Dụng cụ: Bộ chiết Soxhlet, bình tam giác, cốc thủy tinh, bếp điện…………

3. Nội dung nghiên cứu

3.1. Đặc tính hóa lí của sợi xơ dừa

3.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý sợi

3.3. Đồng trùng hợp ghép axit acrylic lên sợi xơ dừa sử dụng chất khơi mào APS

3.4. Đồng trùng hợp ghép axit acrylic lên sợi xơ dừa sử dụng chất khơi mào

Fe2+/H2O2.

3.5. . Chứng minh sự tồn tại sản phẩm ghép: ảnh SEM, phổ hồng ngoại.

4. Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Mạnh Lục

5. Ngày giao đề tài: 15/07/2011

6. Ngày hoàn thành: 20/05/2012

Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho khoa ngày 25 tháng 05 năm 2012

Kết quả điểm đánh giá:………

Ngày……tháng…….năm…….

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

3

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS.

Trần Mạnh Lục đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên, giúp đỡ em trong

suốt thới gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô giảng dạy, quý thầy

cô công tác tại phòng thí nghiệm của khoa hóa – Trường Đại học Sư phạm –

Đà Nẵng, các bạn trong lớp cùng các anh chi khóa trước đã giúp đỡ và tạo

điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa luận này.

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2012

Sinh viên

Hứa Thị Thu Thủy

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

4

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

Trang

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

MỞ ĐẦU ...............................................................................................................................01

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN...............................................................................................04

1.1. SỢI XƠ DỪA................................................................................................................04

1.1.1. Đặc điểm và nguồn gốc.......................................................................................04

1.1.2. Cấu trúc và tính chất của sợi xơ dừa .................................................................05

1.1.2.1. Cấu trúc của sợi xơ dừa ..........................................................................05

1.1.2.2. Tính chất của sợi xơ dừa.........................................................................06

1.2. XỬ LÝ SỢI XƠ DỪA..................................................................................................07

1.2.1. Lý thuyết chung về quá trình xử lý sợi .............................................................07

1.2.1.1. Ảnh hưởng của NaOH ............................................................................07

1.2.1.2. Ảnh hưởng của dung dịch axit ...............................................................08

1.2.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ..........................................................................08

1.2.1.4. Ảnh hưởng của tác nhân oxy hóa ..........................................................09

1.2.2. Xử lý sợi tự nhiên tạo ra các loại sợi đáp ứng nhu cầu biến tính...................09

1.3. ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP ......................................................................................11

1.3.1. Lý thuyết và cơ chế phản ứng đồng trùng hợp ghép .......................................11

1.3.2. Các phương pháp tổng hợp copolyme ghép .....................................................13

1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trùng hợp ghép ......................................14

1.3.3.1. Ảnh hưởng của cấu trúc monome lên quá trình ghép .........................14

1.3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ monome lên quá trình ghép .........................15

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

5

1.3.3.3. Ảnh hưởng của chất khơi mào lên quá trình ghép ..............................16

1.3.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình ghép .........................................17

1.3.3.5. Ảnh hưởng của pH lên quá trình ghép ..................................................17

1.4. TỔNG QUAN VỀ MONOME VÀ CHẤT KHƠI MÀO ........................................17

1.4.1. Giới thiệu về axit acrylic.....................................................................................17

1.4.2. Khả năng phản ứng của axit acrylic với xenlulozơ .........................................18

1.4.3. Tác nhân khơi mào amonipesunfat....................................................................19

1.4.4. Tác nhân khơi mào Fe2+/H2O2............................................................................21

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM..........................................................................................22

2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT .......................................................22

2.1.1. Nguyên liệu ..........................................................................................................22

2.1.2. Hóa chất ................................................................................................................22

2.1.3. Dụng cụ và thiết bị...............................................................................................23

2.2. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH ..................................................................................23

2.2.1. Xác định độ ẩm ....................................................................................................23

2.2.2. Xử lý sợi xơ dừa...................................................................................................23

2.2.2.1. Xử lý sợi....................................................................................................23

2.2.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý sợi ......................24

2.2.3. Tiến hành đồng trùng hợp ghép..........................................................................24

2.2.4. Xác định độ chuyển hóa......................................................................................26

2.2.5. Xác định đặc tính hóa lý của sợi xơ dừa và của sản phẩm ghép ...................27

2.2.5.1. Phổ hồng ngoại (IR) ...............................................................................27

2.2.5.2. Chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) ..........................................27

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................28

3.1. SỢI XƠ DỪA................................................................................................................28

3.1.1. Độ ẩm ....................................................................................................................28

3.1.2. Phổ hồng ngoại của sợi xơ dừa ..........................................................................29

3.1.3. Ảnh SEM của sợi xơ dừa ban đầu .....................................................................30

3.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SỢI...........................30

3.2.1. Xử lý sợi xơ dừa một giai đoạn..........................................................................30

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

6

3.2.1.1. Xử lý bằng tác nhân NaOH ....................................................................30

3.2.1.2. Xử lý bằng tác nhân NaOH + 5% H2O2 ...............................................30

3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nồng độ trong quá trình xử lý sợi xơ

dừa qua hai giai đoạn ...........................................................................................................32

3.2.2.1. Xử lý bằng dung dịch H2SO4 0,2% và NaOH ....................................32

3.2.2.2. Xử lý bằng dung dịch H2SO4 0,2% và NaOH + H2O2 .......................32

3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến phần trăm bị tách loại trong quá trình xử

lý sợi ............................................................................................................................................ 35

3.2.4. Đặc tính hoá lý của mẫu sơ dừa sau xử lý........................................................36

3.2.4. 1. Phổ hồng ngoại của xơ dừa sau xử lý..................................................36

3.2.4.2. Ảnh SEM của sợi xơ dừa sau xử lý ......................................................37

3.3. ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP AXIT ACRYLIC LÊN SỢI XƠ DỪA SỬ DỤNG

TÁC NHÂN KHƠI MÀO APS ..........................................................................................37

3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình ghép ................................................... 37

3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình ghép ...................................................39

3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơi mào (NH4)2S2O8 đến quá trình ghép .....40

3.3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng monome đến quá trình ghép ...............................41

3.3.5. Ảnh hưởng của pH đến quá trình ghép .............................................................42

3.3.6. Ảnh hưởng của quá trình xử lý sợi đến các thông số của quá trình ghép.....43

3.3.7. Sơ đồ tổng hợp copolime ghép từ sợi sơ dừa sử dụng hệ khơi mào APS ....45

3.4. ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP AXIT ACRYLIC LÊN SỢI XƠ DỪA SỬ DỤNG

TÁC NHÂN KHƠI MÀO Fe2+/H2O2 ................................................................................46

3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ......................................................................................46

3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian ....................................................................................47

3.4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ monome/xơ dừa...............................................................47

3.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ Fe2+

.............................................................................49

3.4.5. Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến quá trình ghép ..........................................50

3.4.6. Ảnh hưởng của pH...............................................................................................51

3.4.7. Ảnh hưởng của quá trình xử lý sợi đến quá trình ghép khơi mào Fe 2+/H2O2 58

3.4.8. Sơ đồ tổng hợp copolime ghép từ sơ dừa sử dụng hệ khơi mào Fe2+/H2O2 52

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC

SVTH: HƯÁ THỊ THU THỦY LỚP 08SHH

7

3.5. CHỨNG MINH SỰ TỒN TẠI CỦA SẢN PHẨM GHÉP......................................55

3.5.1. Ảnh SEM của xơ dừa sau khi ghép ...................................................................57

3.5.2. Phổ hồng ngoại (IR) của xơ dừa sau khi ghép .................................................58

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................59