Waste tire rubber (WTR) is hard to transform naturally because of the stable crosslinked structure of rubber material, resulting in environmental problems. Here, we investigated the biological desulfurization mechanism of WTR by Acidithiobacillus strains (Acidithiobacillus thioxidans and Acidithiobacillus ferrooxidans) by the size of crushed WTR. The surface chemical groups of desulfurizated waste tire rubber (DWTR) were analyzed by FTIR-ATR and XPS. FTIRATR data exhibited C=C bonds (1540 cm-1) decreased after desulfurization. XPS data showed S-O, S-S and S-C bonds were remarkably decreased on the surface of DWTR. Also, we confirmed desulfurization between WTR and DWTR by DTNB assay and SO4 2- ion measurement. Taken together, Acidithiobacillus species break the crosslinked disulfide bonding on the surface of WTR, resulting in sulfoxide, sulfone, and sulfate ions.

폐타이어(WTR)는 안정한 가교결합을 하고 있어 자연 상태에서 변형되기 어려워 환경 문제를 일으킨다. 이에 우리는 Acidithiobacillus 종을 이용하여 폐타이어의 분말 크기에 따른 생물학적 탈황 메커니즘을 연구하였다. 본 연구에서는 FTIR-ATR과 XPS를 사용하여 탈황 전후의 폐타이어 표면의 화학구조 및 화학적 결합을 측정하였다. FTIR-ATR 분석 결과, C=C 결합(1540 cm-1)에서의 값이 탈황 후 감소하였으며, XPS 분석으로, 탈황된 폐타이어(DWTR)의 표면에서 S-O, S-S, S-C 결합이 감소함을 확인하였다. 또한 DTNB 정량법과 황산 이온의 양을 측정함으로써 WTR과 DWTR의 탈황을 확인하였다. 결론적으로 Acidithiobacillus 종들은 WTR 표면의 가교결합인 S-S 결합을 파괴하여 sulfoxide, sulfone, SO4 2- 이온의 형태로 변화시킴을 확인하였다.

Keywords: desulfurization; waste tire rubber; Acidithiobacillus species; sulfide bond