Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Gas metana merupakan salah satu komponen terbesar dalam biogas yang dapat dikonversi menjadi metanol melalui reaksi oksidasi parsial. Reaksi oksidasi parsial bio-metana sebagai sumber metana dengan menggunakan katalis heterogen ZSM-5 sintesis termodifikasi oksida logam besi. Penambahan logam diharapkan dapat menghasilkan selektivitas yang lebih tinggi terhadap konversi metana menjadi metanol. Pada penelitian ini, katalis ZSM-5 alam maupun sintetik disintesis dengan metode double template menggunakan primary template TPAOH sebagai pengarah framework MFI, serta secondary template yaitu dimethyldiallyl ammonium chloride acrylamide copolymer (PDD-AM) sebagai pengarah struktur mesopori. Katalis Fe2O3/ZSM-5 alam dan sintetik yang telah disintesis, dianalisa menggunakan XRD, SEM, BET, dan FTIR. Karakterisasi dengan XRF juga dilakukan untuk mengetahui kadar %loading oksida logam besi pada katalis ZSM-5. Uji aplikasi masing-masing katalis terhadap adsorpsi menggunakan biogas sebagai sumber metana dilakukan dalam atmospheric fixed batch reactor dengan perbandingan feed CH4(biogas):N2 0,75:2. Reaksi dilakukan pada suhu 150oC dengan waktu 120 menit dengan variasi jumlah katalis dan melakukan reaksi menggunakan katalis regenerasi. Produk hasil reaksi dari masing-masing katalis dianalisa dengan GC-FID untuk mengetahui %yield metanol yang terbentuk.

---

Methane gas is one of abundant component in biogas that is common to be converted into methanol through partial oxidation reaction. Partial oxidation reaction of bio-methane uses methane as its source along with the utilization of modified iron oxide with natural and/or synthetic ZSM-5 as heterogeneous catalyst. Based on recent research showed that hierarchical ZSM-5 that was modified with iron oxide produced optimum % yield of methanol in bio-methane partial oxidation reaction (Triputrananda, 2018). Addition or loading of iron is expected to produce higher selectivity towards methane conversion into methanol. Aside of that, optimization was done with variation of pore size to determine the type of catalyst and its corresponds with optimum partial oxidation conversion output. In this research, natural and/or ZSM-5 catalyst were synthesized in double template method with TPAOH as its primary template that directed to MFI framework, PDDAM as its secondary template that directed mesoporous structure. Natural and/or synthetic Fe2O3/ZSM-5 catalyst were synthesized and further be analyzed with XRD, SEM, BET, and FTIR. Characterizations of XRF was done in order to obtain loading percentage of iron oxide into the ZSM-5 catalyst. The application were done in each variation of catalyst towards adsorption with biogas as methane source that was done in atmospheric fixed batch reactor with ratio of CH4(biogas):N2 0,75:2 feed. Reactions were done under temperature of 150oC with 120 minutes duration, alongside with amount of variation on catalyst and reaction with regenerated catalyst. Products obtained from each catalyst were analyzed with GC-FID to determine % of conversion from each products obtained.

Abstrak :
Metana hasil produksi gas alam dapat dikonversi menjadi metanol melalui reaksi oksidasi parsial. Produk tersebut berpotensi sebagai sumber bahan bakar alternatif. Pada penelitian ini reaksi oksidasi parsial metana menjadi metanol dikatalisis oleh katalis oksida logam Fe, Mn, Ni, dan Co tersupport ZSM-5 hirarki. Variasi logam dilakukan untuk mengetahui jenis katalis logam yang dapat menghasilkan konversi yang optimum. Sintesis ZSM-5 hirarki menggunakan metode double template, dengan Tetra Propyl Amonium Hidroksida TPAOH sebagai primary template pengarah framework MFI dan Poly Diallyl Dimethyl Ammonium Chloride PDD-AM sebagai secondary template sebagai pengarah mesopori. Analisis XRD mengindikasikan ZSM-5 dengan kristalinitas yang tinggi berhasil disintesis. Pencitraan SEM menghasilkan bentuk kristal khas dari ZSM-5 hirarki yaitu memiliki struktur heksagonal dengan permukaan yang kasar. Analisis menggunakan AAS menghasilkan loading logam pada ZSM-5 sebesar 2.1-2.8. Analisis BET membuktikan terbentuknya mesopori dengan terbentuknya hystheresis loop pada seluruh sampel katalis. Uji aplikasi dilakukan dalam batch reactor dengan perbandingan feed CH4:N2 sebanyak 0,75:2, reaksi tersebut dilakukan selama 120 menit pada suhu 150 C dengan dan tanpa gas oksigen. Analisa produk dengan GC-FID gas oksigen mampu meningkatkan aktifitas katalitik dari katalis hasil sintesis dengan yield tertinggi 49.4 menggunakan Fe2O3/ZSM-5.

---

Methane produced by natural gas can be converted to methanol through a partial oxidation reaction. The product is potential as an alternative fuel source. In this research, the oxidation reaction of methane partial to methanol is catalyzed by metal oxides catalyst Fe, Mn, Ni, and Co supported hierarchical ZSM 5. Metal variations are performed to determine the type of metal catalyst that can produce the optimum yield. The synthesis of hierarchical ZSM 5 using double template method, with Tetra Propyl Ammonium Hydroxide TPAOH as primary template of MFI framework and Poly Diallyl Dimethyl Ammonium Chloride PDD AM as secondary template as mesoporous steering. XRD analysis indicated that ZSM 5 with high crystallinity was successfully synthesized. SEM imaging produces a typical crystal form of hierarchical ZSM 5 that has a hexagonal structure with a rough surface. Analysis using AAS resulted metal loading percent on ZSM 5 of 2.1 2.8. BET analysis proves the formation of mesopores with the formation of hystheresis loop on all catalyst samples. The application test was performed in a batch reactor with a 0.75 2 feed ratio of CH4 N2, the reaction being carried out for 120 min at 150 C with and without oxygen gas. The product analysis with GC FID oxygen gas was able to increase the catalytic activity of the synthesis catalyst with the highest yield of 49.4 using Fe2O3 ZSM 5.

Abstrak :

Gas metana merupakan salah satu dari gas rumah kaca yang memiliki dampak pada pemanasan global. Oleh karena itu, banyak penelitian dilakukan untuk merubah gas metana menjadi produk yang berguna dan lebih ramah lingkungan. Zeolit NaY disintesis menggunakan metode hidrotermal dan diimpregnasi dengan oksida logam Fe₃O₄ yang disintesis dengan metode co-precipitated dengan persen loading 2% dan 4%. Katalis yang diuji terdiri dari zeolit NaY, Fe₃O₄/NaY 2%, Fe₃O₄/NaY 4% dan Fe₃O₄ magnetit tanpa penyangga. Penelitian ini juga membandingkan pengaruh keberadaan penyangga zeolit NaY pada katalis Fe₃O₄ magnetite. Reaksi dilakukan dengan menggunakan tekanan metana sebesar 0,75 bar dan gas campuran N₂ 99,5% dan O₂ 0,5%. Produk pada tiap katalis kemudian diuji menggunakan instrumen GC-FID. Hasil analisis menunjukkan persen yield metanol tertinggi didapatkan dengan katalis Fe₃O₄/NaY 4% sebesar 12,04%. Selain itu, persen selektivitas metanol tertinggi terhadap produk didapatkan dengan katalis Fe₃O₄/NaY 2% dengan selektivitas metanol sebesar 100%. Produk yang terbentuk pada katalis zeolit NaY dan Fe₃O₄/NaY 4% terbentuk produk samping berupa formaldehid sehingga kurang selektif bila dibandingkan dengan katalis Fe₃O₄/NaY 2%. Sedangkan pada katalis Fe₃O₄ tanpa penyangga zeolit NaY tidak terbentuk produk berupa metanol maupun formaldehid.

---

Methane gas is one of the greenhouse gases that has an impact on global warming. Therefore, a lot of research has been done to convert methane gas into useful and more environmentally friendly products. Zeolite NaY was synthesized using the hydrothermal method and impregnated with Fe₃O₄ metal oxide synthesized by co-precipitated method with 2% and 4% loading percent. The catalyst tested consisted of zeolite NaY, Fe₃O₄/NaY 2%, Fe₃O₄/NaY 4% and Fe₃O₄ without support. This study also compared the influence of the presence of NaY zeolite support on a Fe3O4 catalyst. The reaction was carried out using methane pressure of 0.75 bar and gas mixture of 99,5% N₂ and 0.5% O2. The product on each catalyst was then tested using the GC-FID instrument. The analysis showed that the highest methanol yield was obtained with a Fe₃O₄/NaY 4% catalyst of 12.04%. In addition, the highest percent selectivity of methanol was obtained with a Fe₃O₄/NaY 4% catalyst with 100% methanol selectivity. The products formed on the zeolitNaY and Fe₃O₄/NaY 4% catalysts form side products in the form of formaldehyde so that they are less selective when compared to the Fe₃O₄/NaY 2% catalyst. While the Fe₃O₄ without support zeolite NaY catalyst did not form a product in the form of methanol or formaldehyde.