Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Karbon dioksida merupakan salah satu gas utama yang menyebabkan emisi gas rumah kaca yang berada pada atmosfer. Dikarenakan sifatnya yang inert, CO2 sulit bereaksi dengan senyawa lain sehingga dibutuhkan suatu katalis. Pada penelitian ini digunakan zeolit ZSM-5 berpori hirarki bersumber mineral alam yaitu zeolit alam Bayat dan kaolin Bangka yang diimpregnasi bimetal NiZn sebagai katalis untuk mengkonversi CO2 dengan bantuan dari asetilena untuk menghasilkan asam akrilat. Zeolit ZSM-5 alam berpori hirarki disintesis menggunakan metode double template, dengan primary template TPAOH sebagai pengarah framework MFI serta secondary template PDDA-M sebagai pengarah struktur mesopori. Impregnasi logam bimetal nikel (Ni) dan seng (Zn) dengan metode co-impregnation lalu direduksi dengan aliran gas H2. Karakterisasi material ZSM-5 alam berpori hirarki dan NiZn/ZSM-5 alam berpori hirarki dilakukan dengan menggunakan FTIR, XRD, XRF, dan SEM-EDS. Analisis XRD menunjukkan kristalinitas dari ZSM-5 alam berpori hirarki berhasil disintesis. Analisis FTIR menunjukkan telah terjadinya dekomposisi template melalui kalsinasi. Pencitraan SEM menunjukkan morfologi material dengan bentuk coffin like-shaped yang merupakan ciri khas ZSM-5. Hasil analisisis EDS menunjukkan persen loading Ni dan Zn dalam ZSM-5 masing-masing sebesar 6,38% dan 3,23%. Reaksi karboksilasi asetilena dengan CO2 dilakukan dalam reaktor batch dengan variasi tekanan yaitu 1,5 bar, 2,5 bar, dan 3,5 bar. Produk hasil reaksi yang terbentuk dianalisis dengan HPLC. Dari hasil analisis HPLC diperoleh puncak pada waktu retensi 3,45 menit dengan kondisi optimum yaitu tekanan 2,5 bar, dan luas area sebesar 302,836 mAU. Sehingga, menunjukkan tidak adanya asam akrilat dalam produk. ......Carbon dioxide is one of the main gases that cause greenhouse gas emissions in the atmosphere. Because of its inert in the atmosphere, the catalyst is needed to help CO2 react with other compounds. In this research, hierarchical ZSM-5 was prepared from natural minerals as sources, which is natural zeolite Bayat and Bangka kaolin then impregnated with bimetallic Ni-Zn as a catalyst to convert CO2 with support of acetylene to produce acrylic acid. Hierarchical zeolite ZSM-5 was synthesized using double template method, with TPAOH as its primary template that directed to MFI framework and PDDA-M as its secondary template that directed mesoporous structure. Impregnation of nickel (Ni) and zinc (Zn) bimetallic was conducted by co-impregnation method followed by reduction H2 gas flow. Material characterization of natural ZSM-5 hierarchy and NiZn/ZSM-5 hierarchy were conducted FTIR, XRD, XRF, and SEM-EDS. FTIR analysis shows that there has been a decomposition of templates through calcination. XRD analysis showed that the crystallinity of the ZSM-5 hierarchy was synthesized successfully. SEM analysis shows the morphology of the material with the coffin like-shaped which is characteristic of the ZSM-5. The EDS analysis shows percent loading of Ni and Zn in ZSM-5 are 6.38% and 3.23%. The acetylene carboxylation reaction with CO2 was carried out in a batch reactor with pressure variations 1.5 bar, 2.5 bar, and 3.5 bar. The products formed were analyzed by HPLC and GCMS. HPLC analysis shows a new peak at a retention time of 3,625 minutes. The optimum condition was obtained at 2.5 bar and the value is 302.836 mAU. So, it shows do not contain acrylic acid in the product.

Abstrak :
ZSM-5 telah berhasil disintesis melalui metode hidrotermal dari mineral alam zeolit alam Bayat dan kaolin Bangka sebagai sumber alumina dan silika, TPAOH sebagai agen pengarah struktur MFI dan PDDA-M sebagai pengarah mesopori. ZSM-5 kemudian dimodifikasi permukaannya dengan oksida logam Fe dan Co melalui metode impregnasi basah untuk meningkatkan aktivitas katalitiknya pada reaksi oksidasi parsial metana. Modifikasi dengan oksida logam ini juga dilakukan untuk ZSM-5 sintetik sebagai pembanding dalam aktivitas katalitiknya. ZSM-5 alam dan ZSM-5 sintetik termodifikasi oksida logam dikarakterisasi dengan instrumen FTIR, XRD, SEM-EDX, surface area analyzer dan XPS untuk mengetahui pengaruh modifikasi permukaan terhadap struktur, morfologi dan aktivitas katalitiknya. Analisis komposisi unsur dari ZSM-5 alam terimpregnasi oksida Fe dan Co menunjukkan % loading Fe dan Co berturut-turut sebesar 2,37% dan 1,78%. Hasil pengujian isoterm adsorpsi menunjukkan baik ZSM-5 alam maupun ZSM-5 alam terimpregnasi oksida logam Fe dan Co memiliki kurva tipe IV H4 yang merupakan kurva ciri khas material berpori hirarki. Analisis XPS menunjukkan spesi oksida logam Fe dan Co yang menempel pada ZSM-5 berturut-turut adalah Fe₂O₃ dan Co₃O₄. Hasil uji analisis kandungan gas menggunakan GC-TCD menunjukkan berkurangnya mol metana setelah reaksi yang menandakan metana telah terkonversi menjadi metanol dan formaldehida yang terlihat dari puncak kromatogram GC-FID. Hasil analisis produk dengan GC-FID menunjukkan reaksi oksidasi parsial metana menggunakan Fe/ZSM-5 menghasilkan formaldehida dan menggunakan Co/ZSM-5 menghasilkan metanol dan formaldehida. ......ZSM-5 has been successfully synthesized through hydrothermal method using Bangka Kaolin and Bayat Natural Zeolite as the precursors, TPAOH as MFI-structure directing agent; PDDA-M as mesopore directing agent. Furthermore, the surface of ZSM-5 was impregnated with metal oxide of Fe and Co to improve its catalytic performance through partial oxidation of methane reaction. As comparison, ZSM-5 synthesized from pro analysis precursors was also impregnated with metal oxide of Fe and Co and tested through the reaction. Metal oxide of Fe and Co impregnated ZSM-5 were characterized with XRD, SEM-EDS, XPS and SAA-BET instruments to see the effect of impregnation to the structure and characteristic of both materials. Analysis of the elemental composition of Fe/ and Co/ZSM-5 was 2,37% and 1,78% respectively. The N₂ isotherm adsorption curve shows a type IV H4 indicates that the materials has hierarchical characteristic. XPS analysis show the Fe and Co oxide that impregnated to ZSM-5 is Fe₂O₃ and Co₃O₄. GC-TCD analysis show there is a decreases of methane mol after reaction indicates that the methane has been converted. GC-FID analysis show that the partial oxidation of methane using Fe/ZSM-5 yielded formaldehyde whereas for Co/ZSM-5 yielded methanol and formaldehyde.