Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Lignoselulosa merupakan sumber biomassa yang melimpah, namun belum banyak dimanfaatkan. Sumber lignoselulosa yang keberadaanya cukup melimpah di Indonesia salah satunya adalah limbah kayu mahoni. Selulosa sebagai salah satu komponen utama lignoselulosa limbah kayu mahoni berpotensi dikonversi menjadi asam levulinat, yang merupakan salah satu platform chemical. Konversi selulosa limbah kayu mahoni menjadi asam levulinat dilakukan dengan mereaksikan selulosa dalam kondisi asam, dengan bantuan katalis heterogen Mn/ZSM-5 mesopori dan reagen mirip fenton. Oleh karena itu, peneliti melakukan studi optimasi reaksi konversi selulosa hasil delignifikasi limbah kayu mahoni menjadi asam levulinat. Kandungan lignin limbah kayu mahoni diturunkan melalui pretreatment secara bertahap: (1) delignifikasi dengan alkali NaOH dan (2) delignifikasi oksidatif dengan NaOCl. Pretreatment dengan NaOH berhasil menurunkan kadar lignin dari 31,82% menjadi 15,58%, dan dengan NaOCl kadar lignin turun lingga 6,4%. Reaksi konversi selulosa dari limbah kayu mahoni dilakukan dengan katalis heterogen Mn/ZSM-5 mesopori dalam sistem mirip fenton. Selulosa melalui dua tahap reaksi agar dapat memproduksi asam levulinat, yaitu hidrolisis menjadi glukosa dan didehidrasi menjadi asam levulinat. Mesoporisitas katalis Mn/ZSM-5 cukup selektif memproduksi asam levulinat karena tidak dihasilkan produk intermediet HMF. Konsentrasi H3PO4 dan H2O2 yang paling optimum yaitu 40% dan 30% secara berturut-turut, dengan % konversi selulosa kayu mahoni menjadi asam levulinat yaitu 1,89% pada jam ke-8 pada optimasi untuk H3PO4 dan % konversi α-selulosa menjadi asam levulinat pada optimasi H2O2 yaitu 2,44%. ...... Lignocelluloses is one of biomass source abundance on earth. One of the most abundance lignocelluloses source in Indonesia is mahogany waste wood. Cellulose as the main content of mahogany waste wood can be converted into levulinic acid that has been known as platform chemical. Cellulose from mahogany waste wood into levulinic acid is performed in acidic condition, with mesoporous Mn/ZSM-5 catalyst and fenton-like reagent Therefore, it is important to know the optimization reaction of delignified cellulose conversion from mahogany waste wood into levulinic acid. Lignin constituent within mahogany waste wood is decreased by two steps pretreatment: (1) delignification by alkaline NaOH and (2) oxidative delignification using NaOCl. Alkaline pretreatment and NaOCl pretreatment reduced lignin into 15,58% (%wt), and 6,4% (%wt) respectively from its original level of 31,82%. Reaction held with heterogenous Mn/ZSM-5 catalyst in fenton-like system. Cellulose conversion occur in two steps: hydrolysis of cellulose into glucose and dehydration of glucose into levulinic acid. Mesoporpus catalyst Mn/ZSM-5 is proven to be selective catalyst, because there is no intermediate product of HMF. H3PO4 and H2O2 concentration to produce optimum conversion are 40% and 30% respectively, with % conversion of cellulose of mahogany waste wood into levulinic acid are 18,89% and 24,51% using optimization of H3PO4 and H2O2 respectively.

Abstrak :
Studi mengenai kestabilan katalis Mn/ZSM-5 mesopori dalam reaksi konversi sekam padi terdelignifikasi menjadi asam levulinat pada sistem seperti fenton telah berhasil dilakukan. Zeolit Mn/ZSM-5 mesopori berhasil disintesis menggunakan metode double template, dilanjutkan dengan penambahan Mn(II) menggunakan metode impregnasi. Bila dibandingkan dengan penggunaan katalis ZSM-5 mesopori dan MnCl2.4H2O, hasil analisis asam levulinat dengan HPLC menunjukkan bahwa reaksi dengan katalis Mn/ZSM-5 mesopori memberikan persen yield tertinggi, yakni mencapai 15,83%. Mn/ZSM-5 mesopori dan ZSM-5 mesopori yang telah digunakan kemudian dikalsinasi pada suhu 550ºC dan dikarakterisasi dengan instrumen FTIR dan EDX untuk mengetahui kestabilan strukturnya. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa zeolit mengalami dealuminasi pada awal reaksi, sebagai akibat dari terhidrolisisnya ikatan Al-O-Si pada zeolit. Hal ini disebabkan oleh suasana reaksi yang bersifat asam (pH~0) serta suhu reaksi yang tinggi (100ºC). Selain itu juga terjadi desilikasi mencapai 69% dan pelepasan Mn(II) secara bertahap selama reaksi berlangsung. Hal ini mengindikasi bahwa mekanisme kerja katalis Mn/ZSM-5 mesopori berjalan dengan adanya interaksi antara reagen fenton (H2O2) dengan pusat aktif MnO pada zeolit dan Mn2+ bebas yang terlepas, serta adanya kontribusi gugus silanol pada zeolit.

---

Stability of mesoporous Mn/ZSM-5 zeolite as catalyst in conversion of delignified rice husk to levulinic acid in fenton-like system has been investigated. Mesoporous Mn/ZSM-5 zeolite was successfully synthesized using double template method and continued with Mn(II) inserted to the framework by impregnation. In comparison to the work of mesoporous ZSM-5 and MnCl2.4H2O catalysts, identification of levulinic acid using HPLC instrument shows that conversion with mesoporous Mn/ZSM-5 catalyst gave the highest amount of levulinic acid, with yield percentage up to 15,83%. To analyze its structure stability, the spent mesoporous Mn/ZSM-5 and mesoporous ZSM-5 catalysts calcined in 550ºC and characterized using FTIR and EDX, respectively. Characterization with FTIR and EDX show that both mesoporous Mn/ZSM-5 and mesoporous ZSM-5 were dealuminated, caused by hydrolysis of Al-O-Si bond due to acidic reaction condition (pH ~ 0) and high reaction temperature (100ºC). Mesoporous Mn/ZSM-5 and ZSM-5 were also desilicated up to 69%, and Mn(II) were also leached gradually during the reaction. This indicates that coversion with mesoporous Mn/ZSM-5 took place by interaction between fenton reagent (H2O2) and MnO as an active site of the zeolite & Mn2+ in the solution, and also by contribution of silanol group of zeolite.

Abstrak :
Residu pertanian seperti batang sorgum adalah salah satu bahan penghasil lignoselulosa alami. Limbah sorgum telah dilaporkan memiliki kandungan gula yang cukup tinggi yang berasal dari selulosa dan hemiselulosa pada bagian batang sorgum. Dalam riset ini selulosa dari limbah batang sorgum telah berhasil dikonversi menjadi asam levulinat. Reaksi konversi berlangsung pada suhu 100oC menggunakan katalis Mn/ZSM-5 dengan kehadiran asam fosfat dan hidrogen peroksida 30% (v/v) seperti reaksi mirip fenton. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi NaOH sebagai chemical pretreatment pada proses delignifikasi limbah batang sorgum dan pengaruh konsentrasi asam fosfat pada reaksi konversi. Selain itu, dilakukan pula variasi substrat pada riset ini, yakni selulosa limbah batang sorgum menggunakan zat pemutih (penambahan NaClO) dan selulosa limbah batang sorgum tanpa zat pemutih. Hasil konversi selulosa menjadi asam levulinat dianalisis menggunakan HPLC. Dari riset ini diperoleh bahwa proses delignifikasi menggunakan 10% NaOH dapat menurunkan kadar lignin secara signifikan dibandingkan dengan menggunakan konsentrasi NaOH 5% dan 15% yaitu dari 28,42% menjadi 16,81%. Jika dilihat dari jenis substrat dan jumlah konsentrasi H3PO4 yang digunakan pada saat konversi selulosa menjadi asam levulinat diperoleh bahwa selulosa dari limbah batang sorgum tanpa zat pemutih dengan konsentrasi H3PO4 30% menghasilkan %yield asam levulinat optimum yaitu sebesar 14,37% pada jam ke-10 reaksi konversi berlangsung. Hal ini berkaitan dengan aksesibilitas katalis Mn/ZSM-5 dan kristalinitas dari jenis substrak yang digunakan. Dari hasil konversi selulosa, selain asam levulinat, juga diperoleh produk samping yaitu asam format dan asam asetat.

---

The agricultural waste such as stalks of sorghum is one of the largest natural lignocellulose. The waste sorghum has been reported that it contained high sugar derived from celluloseand hemicellulose in the sorghum stalks. In this research, cellulose which comes from the waste sorghum stalks has been successfully converted into levulinat acid. The conversion reaction occurs at a temperature of 100oC by using a catalyst Mn/ZSM-5 in the presence of phosphoric acid and hydrogen peroxide 30% (v/v) as a fenton like reaction. This research aims to determine the effect of the concentration of NaOH as chemical pretreatment on the delignification process waste sorghum stalks and influence of phosphoric acid concentration in the conversion reaction. After that, a substract variation has also been done in this research, namely cellulase waste sorghum stalks using bleaching agent (NaClO) and cellulosa waste sorghum stalks without bleach. The result of cellulose conversion into levulinat acid is analyzed using HPLC. This research shows that the proccess of delinification using 10%NaOH can sigificantly reduce the level of lignin compared to using 5% and 15% concentration NaOH from 28.42% to 16.81 %. If it is seen from the type of substrate and total concentration of H3PO4, which is used at the conversion of cellulose into acid obtained levulinat that the cellulosic which comes from wastesorghum stalks without bleching agent at a concertration of H3PO4 30% have % yield optimum levulinat acid that are equal to 14.37%at the 10th hour when the conversion reaction occurs. This is related to the accessibility of catalyst Mn / ZSM-5 and the crystallinity of the type of substrate used. From the results of the conversion of cellulose, in addition to levulinat acid, also obtained by-products namely formic acid and acetic acid.

Abstrak :
Limbah sekam padi mengandung selulosa dengan jumlah yang besar yaitu sekitar 50%. Asam levulinat merupakan platform chemical berbagai industri kimia yang dapat diperoleh dari reaksi dehidrasi selulosa yang merupakan hasil hidrolisis dari selulosa. Dalam penelitian Chen (2011), Mn/ZSM-5 merupakan katalis heterogen yang dapat meningkatkan % yield asam levulinat yang terbentuk dalam sistem reaksi mirip Fenton. Selulosa dari limbah sekam padi ini dapat diisolasi melalui proses pretreatment, yaitu dewax dan delignifikasi. Penggunaan NaOH 10% masih menghasilkan kandungan lignin yang tinggi sehingga dibutuhkan proses delignifikasi lanjutan menggunakan NaOCl. Hasil dari proses pretreatment kemudian dihidrolisis dengan H3PO4 20%, 30%, dan 40% dengan dikatalisis oleh Mn/ZSM-5 mesopori. Diperoleh asam levulinat pada variasi konsentrasi H2O2 30% dengan konsentrasi asam levulinat 11,9585 mg/L. Sekam padi yang didelignifikasi lebih lanjut dengan NaOCl menghasilkan selulosa dengan karakter Iα dan Iβ. Tidak diperoleh asam levulinat dari hasil reaksi konversi selulosa dari sekam padi yang didelignifikasi dengan NaOCl dengan konsentrasi H3PO4 40%. Dan diperoleh asam levulinat pada reaksi konversi selulosa dari limbah sekam padi yang didelignifikasi dengan NaOH. ...... Rice husk waste contains high number of cellulose, it’s about 50%. Levulinic acid is a platform chemical a variety of chemical industry that can be obtained from dehydration reaction of cellulose that is a hydrolysis product of cellulose. On the research of Chen (2011), Mn/ZSM-5 is a heterogeneous catalyst that can increase the % yield levulinic acid formed in the reaction system similar Fenton. Cellulose from rice husk waste can be isolated through pretreatment process, which dewax and delignification. The use of NaOH 10% still produces high number of lignins, so continued delignification is needed and the use of NaOCl is suggested. The results of the pretreatment process then hydrolyzed with H3PO4 20%, 30%, and 40% which is catalyzed by mesoporous Mn/ZSM-5. Levulinic acid is produced with concentration of 11,9585 mg/L at the concentration of H2O2 is 30%. Rice husks which is delignified with NaOCl produces cellulose Iα and Iβ. Levulinic acid isn’t produced from the reaction of cellulose conversion from rice husks which is delignified with NaOCl and concentration of H3PO4 is 40%. And levulinic acid was formed on the reaction of cellulose conversion in which the cellulose obtained by deliginifying the rice husks with NaOH.