Selulosa terlarut daripada kayu keras di Sabah, Malaysia sebagai elektrolit polimer pepejal

• Main Author: Jahimin Asik @ Abd. Rashid
• Format: Thesis
• Language: English; English
• Published: 2011
• Subjects: QD241-441 Organic chemistry
• Online Access: https://eprints.ums.edu.my/id/eprint/10203/1/24%20PAGES.pdf; https://eprints.ums.edu.my/id/eprint/10203/2/FULLTEXT.pdf; https://eprints.ums.edu.my/id/eprint/10203/

Pengekstrakan selulosa dari tiga sampel kayu berbeza (habuk kayu kilang papan, Acacia mangium dan belian (Euxideroxilon zwagery) telah dilakukan pada tekanan atmosfera menggunakan penyahligninan asid peroksiasetik satu-peringkat dan kaedah pelunturan bebas-klorin. 5ampel kayu kering telah dinyahlignin dalam media asid asetik glasial/hidrogen peroksida dengan kehadiran asid sulfurik (Hâ‚‚SOâ‚„), Selulosa ternyahlignin seterusnya dibahagikan kepada dua bahagian lalu dilunturkan masing-masing dalam media asid dan alkali. 5eterusnya selulosa terluntur dirawat dengan 17.5% natrium hidroksida (NaOH). Polimer elektrolit pepejal (SPE), adalah terdiri daripada 10 % selulosa dan 5% Iitium perklorat (LiCIO4) dalam 1-butil-3-metilimidazolium. Hasil pencirian spektroskopik menunjukkan bahawa struktur selulosa terluntur dari semua sampel kayu, adalah selulosa natif atau selulosa struktur I yang didominasi oleh fasa monoklinik (Iβ) dengan nilai z < 1. Rawatan selulosa dengan larutan 17.5% NaOH pula telah menukarkan selulosa struktur I kepada selulosa struktur II. 5aiz fiber yang dianggarkan untuk selulosa daripada Acacia mangium dan belian ialah 5.64 µm dan 13.61 µm masing-masing, tetapi tidak seragam dalam habuk kayu kilang papan. Indeks kehabluran pula adalah tinggi dalam selulosa terluntur asid (AM1=77.2 %, BL1=74.4 % dan 501=71.1 %) diikuti selulosa terluntur alkali (AM2=68.3 %, BL2=71.4 % dan 502=66.4 %) dan terawat alkali kuat (AM3=66.5 %, BL3=67.3% dan 503=65.7 %) sedangkan saiz hablur selulosa terluntur alkali pula adalah tertinggi (AM2=5.32 nm, BL2=4.S8 nm dan 502=5.18 nm) diikuti terawat alkali kuat (AM3=4.22 nm, BL3=4.13 nm dan 503=4.41 nm) dan terluntur asid (AM1=3.98 nm, BL1=3.90 nm dan 501=3.94 nm). Kepekatan logam natrium sampel selulosa terawat alkali kuat (AM3=922.1 µg/g, BL3=915.3 µg/g dan 503=982.4 µg/g) dan terluntur alkali (AM2=899.0 µg/g, BL2=871.7 µg/g dan 502=931.6 µg/g) adalah sangat tinggi berbanding selulosa terluntur asid (AM1=59.6 µg/g, BL1=58.3 µg/g dan 501=63.0 µg/g). Kepekatan logam-logam lain iaitu AI, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Ag dan Zn adalah di bawah 130.7 µg/g dalam semua sampel. 5ementara itu analisis XRD ke atas SPE menunjukkan bahawa keseluruhan struktur selulosa musnah sepenuhnya. Data FTIR pula menunjukkan bahawa [bmim]CI dan LiCIO4 telah berinteraksi dengan selulosa kerana ada peningkatan puncak pada jalur 1465 ⁻¹ (deformasi simetri C-Hâ‚‚ dalam C-6), 1429⁻¹ (pembengkokkan simetri -CHâ‚‚ dalam C-6), 1574⁻¹ (getaran pembengkokan C-C dan C-N) dan 1648⁻¹ (getaran regangan C=N dan regangan C=C). Analisis impedans elektrokimia terhadap semua SPE, mengandungi 10% selulosa dan 4% LiCIO4 pula menunjukkan 5PE tersebut bersifat elemen fasa malar (CPE) dengan kapasitan anggaran x10⁻⁹ F. Ia juga menunjukkan kekonduksian yang baik iaitu di antara 3.7 x 10⁻⁶hingga 5.7 x 10⁻⁵ Scm⁻¹¹, pada suhu bilik berbanding SPE standard. Hasil kajian juga mendapati bahawa kekonduksian selulosa terluntur asid adalah lebih tinggi berbanding selulosa terluntur alkali dan terawat asid kuat, bagi semua sampel kayu. Amnya, purata kekondaksian SPE dari selulosa belian adalah lebih rendah berbanding habuk kayu kilang papan dan Acacia mangium.