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结果与讨论
2. 1 氧化铵解产物主要组分的红外光谱研究
通过红外光谱仪分别对萃取后的氧化铵解产
物的有机相分离物和水相分离物进行 F TIR 分
析 ,对于各相中主要包含的官能团进行了定性 ,得
到的谱图如图 1 和图 2 所示.
图 1 氧化铵解产物萃取有机相组分红外光谱图
Fig. 1
The F TIR of the component s in the organic phase of
oxiammonolysis product after extracted
图 2 氧化铵解产物萃取水相组分红外光谱图
Fig. 2
The F TIR of t he co mpo nent s in t he p hase ociam
2
mo nolysis p roduct after ext racted
在图 1 中 ,1 039. 78 cm
- 1
处为 S
O 对称伸
缩振动吸收峰. 据资料显示 ,当样品吸收的能量消
耗于分子中各个键的伸缩或弯曲振动时 ,这种振
动一旦引起分子内电子云密度的分布变化 ,将产
生红外吸收带. 若分布的变化越大 ,吸收越强. 由
于诱导和中介效应 , —SO
3
基团定位在苯环上时 ,
造成的电子云密度变化远远大于定位在侧链时引
起的变 化 , 所 以 此 处 可 能 为 定 位 在 苯 环 上 的
—SO
3
基团的特征吸收峰
[ 5 ]
; 1 464. 31 cm
- 1
处为
芳环振动吸收峰
[ 6 ]
;3 350. 71 cm
- 1
处有一明显的
特征吸收峰 ,此处可能
R
O H 中 O —H 和胺类化
合物中的 —N H
2
的延伸振动的混合吸收峰 ,由于
选用的萃取剂为正辛醇和十二胺 ,它们所含醇羟
基和氨基在此处有反映 ,另外此处也可能为木素
磺酸铵氧化氨解得到的有机胺产物 —N H
2
的反
映 ;1 640. 86 cm
- 1
处为环共轭羰基 C
O 的特征
吸收峰 ;1 379. 29 cm
- 1
处为纤维素和半纤维素
中 —CH 的弯曲振动吸收峰
[ 6 ]
,说明有机相中可
能 存 在 木 素
2碳 水 化 合 物 复 合 体 ( LCC ) ,
2 927 . 41 cm
- 1
附近的吸收峰可能为木素
2碳水化
合 物 复 合 体 中 的 O —H 拉 伸 产 生 的
[ 5 ]
;
1 227 . 29 cm
- 1
处为芳环上的 C —O 振动吸收峰 ,
且与木素紫丁香基有关
[ 7 ]
; 1 223 . 9 cm
- 1
处为乙
酰基 和 羟 基 振 动 的 混 合 吸 收 峰 ( 聚 木 糖 )
[ 6 ]
;
2 732 . 00 cm
- 1
处 为 羧 基 的 吸 收 峰
[ 8 ]
;
1 118 . 23 cm
- 1
和 827. 21 cm
- 1 [ 9 ]
处为苯环 C —H
吸收峰 ,与木素结构的紫丁香基相关
[ 10 ]
.
根据图 1 ,推测产物有机相分离物组分主要
包括木素磺酸铵 、
木素羧酸铵 、
木素和碳水化合物
复合体 (L CC) 以及主要以胺 、
酰胺类化合物为主
的有机氮产物.
根据萃取原理 ,水相中较多的是废液中的碳
水化合物及其氧化氨解产物 ,另外还有少量的小
分子有机酸. 通过红外光谱谱图 2 分析 ,也基本证
实 了 这 一 点. 图 2 中 1 379. 15 cm
- 1
处 和
1 118 . 95 cm
- 1
处分别为纤维素和半纤维素 CH
弯曲振动和 O —H 缔合光带
[ 6 ]
. 根据红外光谱仪
内存谱图库的分析 ,2 459. 52 cm
- 1
可能为小分子
羧酸基
R
—COO H 的吸收峰 ;2 604. 69 cm
- 1
处可
能为类似 N ・HCl 结构 ,可能与所用的萃取剂有
关. 1 637. 97 cm
- 1
处 的 吸 收 带 是 环 共 轭 羰 基
C
O ,这一点证实了糖类等碳水化合物参与氧
化氨 解 反 应 的 推 测 ; 3 422. 39 cm
- 1
处 也 应 为
—O H和 —N H
2
的复合吸收带 ,表示多羟基糖类
化合物和有机胺类化合物的存在 ;2 922. 64 cm
- 1
附近有 3 个明显的特征吸收峰 ,此处可能为脂肪
族类 C —H 特征吸收
[ 11 ]
,表示水相中糖类化合物
的存在 ; 1 466. 65 cm
- 1
处是 —CH
2
的振动吸收
峰 ;755. 24 cm
- 1
附近的吸收峰可能是纤维素面外
振动的结果.
根据图 2 ,可知反应产物的水相萃取物中主
要含有糖类 、
纤维素等碳水化合物 、
有机酸小分
子 ,还有以酰胺 、
胺形式存在的有机氮产物. 从分
析结果可以充分证明糖类和半纤维素等碳水化合
物参与氧化氨解的推论.
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第
3
期
刘秉钺等 :稻草亚铵制浆废液氧化铵解改性产物的红外分析