Araştırmacılar, Yenilenebilir Boyalar Üreten Katalizör Keşfetti

Minnesota Üniversitesi araştırmacılarının öncülük ettiği bir ekip, ağaç ve mısır gibi yenilenebilir malzemeleri boyalarda, kaplamalarda ve süper emici polimerlerde kullanılan temel kimyasallara, akrilik asit ve akrilatlara dönüştüren, çığır açıcı yeni bir katalizör teknolojisi icat etti.

Yeni katalizör teknolojisi, yenilenebilir kimyasalların üretimi için daha düşük maliyetler sağlar, bu anlamda oldukça verimlidir.

Yeni katalizör formülasyonu, mısırdan elde edilen laktik asit bazlı kimyasalları bugüne kadar elde edilen en yüksek verimle akrilik asit ve akrilatlara dönüştürüyor. Söz konusu teknoloji, diğer önde gelen katalizör sınıflarıyla karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha yüksek performans sergiliyor.

Araştırma, Journal of the American Chemical Society Gold’da (JACS Au) çevrimiçi olarak yayımlandı. Akrilik asit ve ilgili akrilatlar, boya ve kaplamalar, yapıştırıcılar ve çocuk bezlerinde kullanılan süper emici malzemeler gibi günlük ürünlerde kullanımlarıyla bilinmektedir.

Bu kimyasallar ve malzemeler geçtiğimiz yüzyıla kadar fosil yakıtlardan yapılmıştır. Ancak son birkaç yıldır mısır endüstrisi, gıda ve besi hayvanı yemi üretiminin ötesine geçerek yararlı kimyasallar üretmeye başlamıştır.

Mısırdan elde edilen kimyasallardan biri, birçok günlük uygulamada kullanılan yenilenebilir ve kompostlanabilir plastiğin üretiminde önemli bir bileşen olan sürdürülebilir laktik asittir.

Laktik asit, katalizörler kullanılarak akrilik asit ve akrilatlara da dönüştürülebilir. Ancak bu yeni katalizör keşfine kadar, geleneksel katalizörler oldukça verimsiz ve pahalıydı.

U of M College of Science and Engineering’de profesör olan Paul Dauenhauer, “Yeni katalizör formülasyonu keşfimiz, laktik asitten bugüne kadarki en yüksek akrilik asit verimini elde ediyor. Yeni katalizörümüzün performansını önceki tüm katalizörlerle karşılaştırdık ve performansın önceki örneklerin çok ötesinde olduğu görüldü.”

Yeni katalizör formülasyonu, verimi artırarak ve atıkları azaltarak mısırdan yenilenebilir akrilik asit ve akrilatların üretim maliyetini önemli ölçüde azaltıyor. Bu gelişme, yenilenebilir
akrilik asidin fiyatını ilk kez fosil kaynaklı kimyasalların altına indirebilir.

Araştırma ekibi, Sürdürülebilir Polimerler Merkezi’nin mali desteğiyle kimyanın temel yönlerini anlamak için katalizör tasarımı konusundaki temel araştırmalarına devam etmeyi planlıyor.

Sürdürülebilir Polimerler Merkezinde direktör ve Bilim ve Mühendislik Fakültesinde profesör olan Marc Hillmyer, “Bu, temel katalizin kalbinde yer alan temel araştırma sorularının ele alınmasının, gerçek teknolojik vaadi olan yenilikçi süreçlere nasıl yol açabileceğinin harika
bir örneğidir.

Sürdürülebilir Polimerler Merkezi’ndeki büyük bir zorluk, biyokütlenin polimer bileşenlere verimli ve sürdürülebilir bir şekilde dönüştürülmesidir ve bu çalışma, söz konusu zorluğa karşı kalıcı bir etkiye sahip olacak, çığır açıcı bir çözümü temsil ediyor.”

Araştırma ekibi, ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından, inovatif araştırmalar yoluyla plastiklerin nasıl yapıldığını ve yeniden üretildiğini inceleyen, farklı üniversitelerdeki araştırmacılardan
oluşan bir ekip olan NSF Sürdürülebilir Polimerler Merkezi aracılığıyla desteklendi.

Kaynak: https://twin-cities.umn.edu/news-events/chemical-researchers-discover-catalyst-make-renewable-paints-coatings-and-diapers