Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Turunan biomassa lignoselulosa dapat diubah menjadi bahan bakar dan berpotensi menjadi sumber bahan bakar alternatif. Asam levulinat (AL) telah diidentifikasi sebagai salah satu turunan biomassa yang bernilai tinggi karena sifatnya yang reaktif dan dapat dengan mudah dan ekonomis dihasilkan dari limbah lignoselulosa. AL dapat diubah menjadi gamma (γ)- valerolactone (GVL), salah satu bahan kimia yang penting dan prekursor untuk biofuel. Logam bimetalik NiFe diimpregnasi dengan persen loading logam sebesar 5% menggunakan metode impregnasi basah. Perbandingan berat Ni terhadap Fe yang diimpregnasi ditentukan dengan perhitungan kemometrik Box-Behnken Design (BBD) yaitu sebesar 1:4, 2.5:2.5 dan 4:1. Katalis NiFe/H-FDU-12 hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan metode karakterisasi zat padat seperti FTIR, XRD, XRF, SAXS, SEM, dan BET SAA. Katalis kemudian diuji aktivitas katalitiknya dalam reaksi siklisasi hidrogenatif asam levulinat dengan metanol sebagai donor H+. Variasi perbandingan berat Ni:Fe, suhu, dan waktu reaksi dilakukan sesuai dengan desain eksperimen BBD untuk penentuan kondisi optimum. Hasil reaksi uji aktivitas katalitik untuk konversi asam levulinat (AL) menjadi gamma-valerolactone (GVL) dengan yield GVL tertinggi sebesar 87.52% dihasilkan menggunakan katalis Ni1Fe4/H-FDU-12 dengan suhu reaksi 180 C selama 2 jam. Metode Box-Behnken digunakan untuk melihat pengaruh variasi perbandingan berat Ni:Fe, suhu, dan waktu terhadap reaksi konversi AL menjadi GVL. Dengan model koefisien linear, ditentukanlah bahwa suhu memiliki pengaruh terbesar dibandingkan faktor lainnya. Dengan mengoptimalkan faktor dalam rentang masing-masing, konversi AL sekitar 98.83%, yield GVL 77.17% dan selektivitas 81.95% dicapai pada kondisi spesifik: ratio Ni:Fe 1:4, suhu reaksi 180 °C, waktu reaksi 3 jam. ......Lignocellulosic biomass derivatives can be converted into fuel and have the potential to become alternative fuel sources. Levulinic acid (LA) has been identified as one of the high value biomass derivatives due to its reactive nature and can be easily and economically produced from lignocellulosic waste. LA can be converted into gamma (γ)-valerolactone (GVL), an important chemical and a precursor for biofuel. The bimetallic NiFe metal was impregnated with a metal loading percentage of 5% using wet impregnation method. The weight ratio of Ni to Fe impregnation was determined using Box-Behnken Design (BBD) chemometric calculations, resulting in ratios of 1:4, 2.5:2.5, and 4:1. The synthesized NiFe/HFDU- 12 catalysts were characterized using solid-state characterization methods such as FTIR, XRD, XRF, SAXS, SEM, and BET SAA. The catalyst was then tested for its catalytic activity in the hydrogenative cyclization reaction of levulinic acid with methanol as the H+ donor. Variations in the Ni:Fe weight ratio, temperature, and reaction time were conducted according to the BBD experimental design to determine the optimum condition. The results of the catalytic activity test showed that the highest yield of gamma-valerolactone (GVL), reaching 87.52%, was obtained using the Ni1Fe4/H-FDU-12 catalyst at a reaction temperature of 180 °C for 2 hours. The Box-Behnken method was used to assess the influence of variations in the Ni:Fe weight ratio, temperature, and reaction time on the conversion of LA to GVL. Through the linear coefficient model, it was determined that temperature had the greatest influence compared to other factors. By optimizing the factors within their respective ranges, a conversion of approximately 98.83% for LA, a GVL yield of 77.17%, and a selectivity of 81.95% were achieved under specific conditions: Ni:Fe ratio of 1:4, reaction temperature of 180°C, and reaction time of 3 hours.

Abstrak :
Gamma-valerolactone dapat diakses dari biomassa lignoselulosa terbarukan, salah satu metode yang digunakan untuk menghasilkan gamma-valerolactone adalah dengan siklisasi hidrogenatif katalitik asam levulinat menjadi gamma-valerolactone menggunakan metanol. Pada penelitian ini, katalis NiFe/H-Beta-FDU-12 dan NiMn/H-Beta-FDU-12 disintesis menggunakan metode hidrotermal dan nano-assembly. logam bimetalik NiFe dan NiMn diimpregnasi dengan persen loading Ni sebesar 5 % dan rasio molar Ni dengan logam Fe dan Mn yaitu 0:1, 1:0, 1:1, dan 1:2. NiFe/H-Beta-FDU-12 dan NiMn/H-Beta-FDU-12 hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan metode karakterisasi zat padat seperti FTIR, XRD, XRF, SAXS, TEM, SEM, NH3-TPD, dan BET SAA. Didapatkan yield tertinggi produk gamma-valerolactone sebesar 74,2% dan 70,4% dengan selektivitas gamma-valerolactone sebesar 95% dan 71,6% menggunakan Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 dan Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12. Menggunakan Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 dan Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12, dilakukan reaksi aktivitas katalitik dengan memvariasikan suhu reaksi pada 200 °C. Pada suhu reaksi 200 °C didapatkan peningkatan yield gamma-valerolactone menjadi 83,4% menggunakan Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12, sedangkan reaksi pada suhu 200 °C menggunakan Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12 didapatkan penurunan yield gamma-valerolactone menjadi 55,3%. Ketika suhu dinaikan dari 150 °C menjadi 200 °C, selektivitas gamma-valerolactone menurun menggunakan Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 dari 95,0% menjadi 85,6% dan dengan menggunakan Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12 terjadi penurunan selektivitas gamma-valerolactone dari 71,6 % menjadi 55,9%. ......Gamma-valerolactone can be accessed from renewable lignocellulosic biomass derivative compound, levulinic acid through catalytic hydrogenative cyclisation of levulinic acid to gamma-valerolactone in the presence of methanol. In this work, NiFe/H-Beta-FDU-12 and NiMn/H-Beta-FDU-12 catalysts were synthesised using hydrothermal and nano-assembly methods. Bimetallic metals NiFe and NiMn were impregnated with a Ni loading percentage of 5%, and the molar ratios of Ni to Fe and Mn metals were 0:1, 1:0, 1:1, and 1:2. The synthesized catalysts were characterized using solid-state characterization methods such as FTIR, XRD, XRF, SAXS, TEM, SEM, NH3-TPD, and BET SAA. The highest yields of gamma-valerolactone products were 74.2% and 70.4%, selectively for gamma-valerolactone of 95% and 71.6% using Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 and Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12. By using Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 and Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12, the catalytic activity was carried out by varying the reaction temperature to 200 °C. The yield of gamma-valerolactone increased to 83.4% using Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 at a reaction temperature of 200 °C, in comparison, the yield of gamma-FDU-12 valerolactone decreased to 55.3% using Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12 at a reaction temperature of 200 °C. When the temperature was increased from 150 °C to 200 °C, the selectivity for gamma-valerolactone decreased using Ni5Fe10/H-Beta-FDU-12 from 95.0% to 85.6%, and by using Ni5Mn10/H-Beta-FDU-12, there was a decrease in the selectivity of gamma-valerolactone from 71.6% to 55.9%.