Sülfür Atığı Değerlendirilebilir
Fotoğraf Altı Yazı: Bowen Zhang tarafından robot kalıplarında yapılan kükürt polimerleri örnekleri. Her robot farklı bir organik çapraz bağlayıcı kullanılarak yapıldığı için, hepsi farklı polimerler ve hepsi% 50 element kükürtten yapılmıştır. Sağ tarafta, organik çapraz bağlayıcılardan biri olan berrak bir sıvı ve bir element kükürt tozu yığını görülmektedir. Bunları az miktarda katalizörle birlikte reaksiyona sokmak, soldaki katı polimer şekillerden birini (sadece örnek olarak kullanılır) üretir.
Liverpool Üniversitesi’nden bir ekip, ham petrol ve gaz arıtma endüstrilerinin kullanımı sonucu oluşan atık sülfürün daha iyi bir şekilde kullanılmasını sağlayacak kükürtten polimerlerin geliştirilmesi için yeni bir yöntem geliştirdi. Yeni polimerler, termal görüntüleme lensleri, piller, su arıtımı ve insan sağlığı için olası uygulamalara imkân sağlayan, karbon özelliklerinden farklı benzersiz özelliklere sahip olabilir.
En yaygın şekilde üretimi yapılan malzemelerden biri de sentetik polimerdir ve çevre dostu polimer üretimine son zamanlarda artan bir ihtiyaç vardır. Petrol ürünü olan kükürt, polimerlerin üretiminde karbon yerine potansiyel bir alternatif olarak görülse de kendi başına kararlı bir polimer oluşturamaz. Ancak, yüksek sıcaklık ve uzun reaksiyon süreleri içeren “ters vulkanizasyon” olarak bilinen bir işlemle, kükürt polimerleri birbirine bağlanabilir ve böylece daha kararlı olmaları için organik çapraz bağlayıcı moleküller ile reaksiyona girerek daha sabit olmaları ve ayrışmalarının önlenmesi sağlanabilir.
Nature Communications’da belirtildiği üzere ekip, kükürt polimerlerini daha ucuz ve sürdürülebilir hale getirmek veya yeni uygulamalara imkân sağlayabilecek özellikler oluşturmak için iyileştirme yollarını araştırırken, reaksiyon sürelerini ve sıcaklıklarını azaltabilecek ters vulkanizasyon için yeni bir katalitik işlem keşfetti. Bu keşif ile reaksiyon verimi ve polimerlerin fiziksel özellikleri iyileştirilebilir ayrıca sentezleri daha kolay ve endüstriyel olarak uygulanabilir hale getirilebilir.
Çalışma, çeşitli çapraz bağlayıcılar için etkili olan ters vulkanizasyon reaksiyonlarının katalizörünü rapor etmekte ve istenen reaksiyon sıcaklığını ve reaksiyon süresini azaltarak, zararlı H2S üretimini önleyerek, artan verim ve geliştirilmiş özelliklerle reaktif olmayan çapraz bağlayıcıların kullanılmasına izin vermektedir. Ekip lideri Tom Hasell “Bu araştırma ters vulkanize polimerlerin gelişiminde önemli bir adım, ters vulkanizasyonu daha yaygın, uygulanabilir, verimli, çevre dostu ve üretken kılacaktır. ”
Çapraz bağların kükürtle reaksiyona girmesini sağlamak genellikle çok zor olmakla birlikte, reaksiyona az miktarda katalizör ekleyerek reaksiyon hızını arttırabilir ve sıcaklığını düşürebilir. Kükürt polimerleri termal görüntülemede, tekrarlanan şarj / deşarj döngülerine karşı daha kararlı olan yüksek kapasiteli pillerde ve toksik ağır metalleri sudan uzaklaştırmak için filtreler olarak kullanılabilir. Ekip, henüz keşfedilmemiş birçok uygulama olabileceğine inanıyor.
Kaynak : materialstoday.com
