SINTESIS KARBON AKTIF DARI LIMBAH KAYU MERBAU (Intsia spp.) TERAKTIVASI KOH SEBAGAI PENGEMBAN LOGAM Ni, Pd, Pt, DAN Ni-Pd UNTUK HIDRORENGKAH MINYAK JARAK MENJADI BIOFUEL

DWI BAGUS WICAKSONO, Prof. Dr. Iip Izul Falah; Prof. Dr. Wega Trisunaryanti, MS.

2021 | Skripsi | S1 KIMIA

Karbon aktif (KA) dan karbon aktif teremban logam Ni, Pd, Pt, dan Ni-Pd sebagai katalis untuk hidrorengkah minyak jarak menjadi biofuel telah disintesis. KA disintesis dari limbah kayu merbau yang telah dipirolisis melalui aktivasi kimia menggunakan KOH. Aktivasi dilakukan pada 800 derajat C, dengan rasio berat KOH/arang sebesar 1,2,3, dan 4. KA dianalisis dengan uji bilangan iodin untuk menentukan KA terbaik. KA terbaik dianalisis dengan FTIR, XRD, TEM, dan SAA. Pengembanan logam dilakukan dengan metode impregnasi basah menggunakan garam prekursor Ni(NO3)2.6H2O, PdCl2 dan PtCl4, diikuti kalsinasi dengan gas N2 dan reduksi dengan gas H2 menghasilkan katalis Ni/KA, Pd/KA, Pt/KA, dan Ni-Pd/KA. Katalis dianalisis dengan FTIR, XRD, SEM-EDX, SAA, dan uji keasaman dengan uap amonia. Katalis digunakan untuk hidrorengkah minyak jarak pada 550 derajat C selama 2 jam dibawah aliran gas H2. Stabilitas NiPd/KA diuji dengan penggunan berulang katalis sebanyak 3 kali untuk hidrorengkah minyak jarak dan dikarakterisasi menggunakan TEM. Produk cair hidrorengkah dianalisis dengan GC-MS. Hasil karakterisasi menunjukkan KA dengan bilangan iodin tertinggi dihasilkan dari rasio berat (KOH/arang) sebesar 2 (KA2). KA2 memiliki luas permukaan 469,85 m2. g-1 dan diameter rerata pori 2,24 nm. Katalis Ni-Pd/KA2 memiliki performa katalitik terbaik, dengan fraksi cair mencapai 88,80% (b/b) dan selektivitas terhadap alkohol sebesar 71,69% (b/b). Katalis Ni-Pd/KA2 memiliki luas permukaan 428,5 m2. g-1, nilai keasaman 5,123 mmol. g-1, dengan kadar logam Ni 3,24% dan Pd 0,24% (b/b). Pada pemakaian ketiga, aktivitas katalis mengalami penurunan yakni 84,34% (b/b) dengan selektivitas terhadap fraksi alkohol (biofuel) sebesar 62,16% (b/b). Citra TEM katalis pada pemakaian ketiga, menunjukkan terjadinya sintering logam dan terbentuknya endapan kokas.

Synthesis of activated carbon (AC) and activated carbon impregnated with Ni, Pd, Pt, and Ni-Pd as catalyst for hydrocracking of castor oil into biofuel had been carried out. The AC was synthesized through chemical activation from pyrolyzed merbau waste wood with KOH. Activation temperature was performed at 800 degree C with N2 gases flow, and the weight ratio of KOH/carbon was 1, 2, 3, and 4. Characterization of AC was performed by using iodine number test to determine the best AC performance. Metal impregnation was carried out by wet impregnation method using Ni(NO3)2.6H2O, PdCl2 and PtCl4 as salt precursors, followed by calcination with N2 gases and reduction with H2 gases flow, producing Ni/AC, Pd/AC, Pt/AC, and Ni-Pd/AC catalyst. The AC and catalyst were characterized using FTIR, XRD, SEM-EDX, SAA, and acidity test using ammonia vapor. The catalyst was used for hydrocracking of castor oil at 550 degree C for 2 hours under H2 gases flow. Catalyst reusability was investigated by using the NiPd/AC catalyst for 3 times of hydrocracking castor oil and characterized using TEM. The obtained liquid hydrocracking fraction was analyzed using GC-MS. The result showed AC with the highest iodine number was produced by weight ratio (KOH/carbon) of 2 (AC2). The AC2 had specific surface of 469,85 m2. g-1 and average pore diameter of 2,24 nm. The Ni-Pd/AC2 catalyst had the best catalytic performance, with liquid fraction of 88,8% (w/w), and selectivity toward alcohol fraction (biofuel) of 71,69% (w/w). The AC2 had specific surface area of 428,5 m2. g-1, acidity of 5,12 mmol. g-1, with Ni content of 3,24% (w/w) and Pd content of 0,24% (w/w). The third used of Ni-Pd/AC2 catalyst for hydrocracking of castor oil, resulted decrease of catalyst activity by 84,34% (w/w) with selectivity towards alcohol by 62,16% (w/w). The TEM image showed the occurrence of sintering and coke deposition after the third used.

Kata Kunci : alkohol, biofuel, hidrorengkah, karbon aktif.