ANALISIS KARAKTERISTIK FUNGSI ZEOLIT ALAM AKTIF SEBAGAI KATALIS SETELAH DIIMPREGNASI LOGAM NIKEL

Rina Novia Yanti, Erliza Hambali, Gustan Pari, Ani Suryani

Abstract


Catalytic cracking adalah proses konversi dengan memotong rantai karbon molekul minyak menjadi hidrokarbon sederhana. Proses pemutusan rantai hidrokarbon bisa dilakukan dengan cara kimia menggunakan katalis dan gas hidrogen. Jenis katalis yang biasa digunakan dalam industri kimia adalah logam seperti Nikel (Ni), seng (Zn), dan kadmium (Cd). Logam tersebut dapat digunakan sebagai katalis secara langsung, tetapi pada saat proses catalytic cracking akan menyebabkan penggumpalan katalis, sehingga tidak bisa digunakan secara berulang. Oleh karena itu, katalis logam harus diimpregnasi ke dalam bahan pengemban seperti zeolit. Penelitian ini bertujuan mempelajari proses preparasi dan karakterisasi katalis zeolit alam aktif impregnasi logam nikel (ZAA/Ni) yang terdiri atas karakteristikluas permukaan, XRD, dan FTIR serta morfologi untuk mendapatkan katalis yang terbaik. Zeolit yang digunakan dalam penelitian ini adalah zeolit dari Bayah Banten yang sudah diaktifasi. Fungsi katalis sebagai pemutus rantai karbon dapat ditingkatkan dengan adanya pengemban, yaitu logam nikel. Pengembang berperan sebagai tempat tersebarnya inti aktif yang dapat meningkatkan efektifitas katalis, sehingga katalis dapat dipergunakan secara berulang. Hasil penelitian menunjukkan ZAA/Ni, rasio Si/Al yang tertinggi adalah 6,66 yang termasuk katalis intermediate dengan rasio Si/Al = 2 – 10. Luas permukaan katalis terluas adalah pada ZAA/Ni 3 % sebesar 974,44 m2/g, nilai kristalinitas terbesar adalah 70,09%. Zeolit asal Bayah Banten yang sudah diimpregnasi logam nikel dapat digunakan sebagai katalis untuk meningkatkan kualitas (upgrading) bio oil menjadi bahan bakar dengan konsentrasi ZAA/Ni 3%.


Keywords


Katalis; FTIR; nikel; XRD; ZAA/Ni; zeolit alam

References


Chang, F.W., Kuo, M.S., Tsay, M.T., & Hsieh, M.C. (2003). Hydrogenation of CO2 over nickel catalysts on rice husk ash-alumina prepared by incipient wetness impregnation. Applied Catalysis A: General, 247(2) 309–320. doi:10.1016/S0926-860X(03)00181-9.

Cheng, S., Weia, L., Julsona, J., & Rabnawazb, M. (2017). Upgrading pyrolysis bio-oil through hydrodeoxygenation (HDO) using non-sulfided Fe-Co/SiO2 catalyst. Energy Conversion and Management 150, 331-342. doi: 10.1016/j.enconman. 2017.08.024.

Chu, S., Yang, L., Guo, X., Dong, L., Chen, X., Li, Y., & Mu, X. (2018). The influence of pore structure and Si/Al ratio of HZSM-5 zeolites on the product distributions of Α-cellulose hydrolysis. Molecular Catalysis, 445, 240–247. doi: 10.1016/j.mcat.2017.11.032.

Hornackova M, Hornacek M, Rakovsky J, Hudec P, & Veis P. (2013). Determination of Si/Al molar ratios in microporous zeolites using calibration-free laser induced breakdown spectroscopy. Spectrochim.Acta - Part B At. Spectrosc., 88, 69–74. doi:10.1016/j.sab.2013.03.006.

Koike, N., Hosokai, S., Takagaki, A., Nishimura, S., Kikuchi, R., Ebitani, K., Suzuki, Y., & Oyama, S.T. (2016). Upgrading of pyrolysis bio-oil using nickel phosphide catalysts. Journal of Catalysis, 333 115–126. doi: 10.1016/j.jcat.2015.10.022.

Miandad R., Barakat M.A., Rehan M., Aburiazaiza A.S., Ismail I.M.I., & Nizami A.S. (2017). Plastic waste to liquid oil through catalytic pyrolysis using natural and synthetic zeolite catalysts. Waste Management, 69, 66–78. doi:10.1016/j.wasman.2017.08.032.

Mortensen, P.M., Grunwald, J.D,, Jensen, P.A., Knudsen, K.G., & Jensen, A.D. (2011). A review of catalytic upgrading of bio-oil to engine fuels. Applied Catalysis A: General, 407(1–2) 1–19. doi: 10.1016/j.apcata.2011.08.046. Mumton, F.A. (1978). Natural zeolite, decurence properties. Academic Press.

Rianto, B.L, Amalia, S., & Khalifa, N.S. (2012). Pengaruh impregnasi logam titanium pada zeolit alam malang terhadap luas permukaan zeolit. Alchemy, 2(1), 58-67.

Suharto, T.E., Gustian, I., & Sundaryono, A. (2007). Pembuatan dan karakterisasi katalis bifungsional dari zeolit alam. Jurnal Gradien, 3(2), 138-146.

Supandi, A., Purwanto, & Bambang, H.P. (1999). Analisis struktur kristal klinoptilolit dan mordenit alam. Prosiding Pertemuan don Presentasi llmiah P3TM-BATAN; Yogyakarta14-15 Juli 1999, 37-41.

Trisunaryanti, W., Shiba, R., Miura, M.,Nisyiyama, M., & Matsukata, M. (1996). Characterization and modification of Indonesia natural zeolites and their properties for hydrocracking of poarafin, Journal of the Japanese Association for Petroleum Technology, 39, 20-25.

Wang, S., & Zhu, Z.H. (2006). Characterisation and environmental application of an Australian natural zeolite for basic dye removal from aqueous solution. Journal of Hazardous Materials, 136(3) 946–952. doi:10.1016/j.jhazmat.2006.01.038.

Wang, S., Guo, Z., & Cai, Q. G. L. (2012). Catalytic conversion of carboxylic acids in bio-oil for liquid hydrocarbons production. Biomass and bioenergy 45, 138-143. doi.org/10.1016/j. biombioe.2012.05.023.

Wennerstrum, S., Kendrick, T., Tomaka, J., & Cain, J. (2002). Size reduction solutions for hard to reduce materials. Powder and Bulk Engin 1, 1-5.

Widiyarti, G., & Rahayu, W.,S. (2010). Pengaruh metode preparasi dan kandungan logam aktif terhadap aktivitas katalis Ni. Jurnal Sains Materi Indonesia, 11(2), 1-5.

Windarti T. & Suseno A. (2004). Preparasi katalis zeolit alam asam sebagai katalis dalam proses pirolisis katalitik polietilena. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 7(3), 77-82.

Yanti, R.,N., Hambali, E., Pari, G., & Suryani, A. (2017). The characteristics of palm oil plantation solid biomass wastes as raw material for bio oil. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 141 012038.




DOI: https://doi.org/10.20886/jphh.2021.39.3.138-147

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


JURNAL PENELITIAN HASIL HUTAN INDEXED BY:

More...


Copyright © 2015 | Jurnal Penelitian Hasil Hutan (JPHH, Journal of Forest Products Research)

eISSN : 2442-8957        pISSN : 0216-4329

       

JPHH is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.