MATERIAL Cr/SILIKA (Cr/SiO2) TERSULFATASI MESOPORI SEBAGAI KATALIS HIDRORENGKAH MINYAK GORENG SAWIT BEKAS MENJADI BIOGASOLIN

TYAS SEKAR NINGRUM, Prof. Dr.rer.nat. Karna Wijaya, M.Eng.

2022 | Skripsi | S1 KIMIA

Preparasi, karakterisasi dan aplikasi katalis Cr-SO4/SiO2 berdimensi mesopori untuk hidrorengkah minyak goreng sawit bekas menjadi biogasolin telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini yaitu mempelajari preparasi, karakterisasi, aktivitas dan selektivitas katalis Cr/Silika (Cr/SiO2) tersulfatasi berdimensi mesopori terhadap proses hidrorengkah minyak goreng sawit bekas menjadi biogasolin. Preparasi katalis SO4/SiO2 mesopori dilakukan dengan metode sol-gel dari prekursor TEOS dan variasi konsentrasi H2SO4 1, 2, 3, dan 4 M serta penambahan NaHCO3. Gel yang terbentuk kemudian direfluks dengan metanol. Katalis yang terbentuk dikalsinasi pada temperatur 400, 500, dan 600 ËšC. Impregnasi logam Cr dengan variasi massa 0,5; 1; dan 1,5% (b/b) ke dalam katalis SO4/SiO2 dilakukan dengan pengadukan 24 jam pada suhu ruang. Katalis dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer Fourier Transform Infrared (FTIR), uji keasaman secara gravimetri dengan amonia, X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM-EDS Mapping), Surface Area Analyzer (SAA), dan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). Katalis SiO2, SO4/SiO2 dan Cr-SO4/SiO2 dengan keasaman tertinggi akan diuji aktivitas dan selektivitasya pada proses hidrorengkah minyak goreng sawit bekas menjadi biogasolin dan diuji dengan GC-MS. Hasil karakterisasi menunjukkan sintesis katalis SiO2, SO4/SiO2, dan CrSO4/SiO2 telah berhasil dilakukan. Berdasarkan hasil karakterisasi, muncul gugusgugus penting pada hasil FTIR, berstruktur amorf pada hasil XRD, nilai keasaman tertinggi terjadi oleh katalis Cr-SO4/SiO2 sebesar 8,57 mmol/g pada hasil uji asam, terjadi perubahan morfologi dan distribusi unsur setelah dilakukan proses sulfatasi dan impregnasi logam Cr pada hasil SEM-EDS Mapping, serta dengan sistem mesopori pada hasil SAA. Pada uji aktivitas dan selektivitas dari hasil GC-MS, katalis dalam proses hidrorengkah menunjukkan bahwa katalis Cr-SO4/SiO2 memiliki aktivitas tertinggi dengan persentase konversi produk cair sebesar 37,4% dan paling selektif terhadap fraksi gasolin dengan persen hasil sebesar 29,38%.

Preparation, characterization and application of mesoporous dimension CrSO4/SiO2 catalyst for hydrocracking used cooking oil into biogasoline has been carried out. The purpose of the research is to study the preparation, characterization, activity and selectivity of sulfated Cr/Silica (Cr/SiO2) catalyst with mesoporous on the hydrocracking process of used cooking oil into biogasoline. The preparation of mesoporous SO4/SiO2 catalyst was done using the sol-gel method of TEOS precursor and varying concentrations of H2SO4 1, 2, 3, and 4 M with the addition of NaHCO3. The gel formed was refluxed with methanol. Calcination was done for the catalyst at temperatures of 400, 500, and 600 ËšC. Impregnation of Cr metal with variations of 0.5, 1, and 1.5 % into SO4/SiO2 catalyst was done by stirring for 24 hours at room temperature. The catalyst was characterized using a Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrophotometer, gravimetric acidity test with ammonia, X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM-EDS Mapping), Surface Area Analyzer (SAA), and Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The catalysts of SiO2, SO4/SiO2 and Cr-SO4/SiO2 with the highest acidity will be tested for their activity and selectivity in the hydrocracking process of used cooking oil into biogasoline. The activity test was carried out using a reactor at the optimum temperature for 2 hours, and the selectivity test was carried out using GC-MS to analyze the product formed from the hydrocracking process. The characterization of SiO2, SO4/SiO2, and Cr-SO4/SiO2 catalysts indicates the succesful synthesis by the appearance of certain peaks on the FTIR, an amorphous structure in the XRD results, the highest acidity value occurred by the Cr-SO4/SiO2 catalyst of 8.57 mmol/g in the acid test results, changes in morphology and distribution of elements after the process of sulfatation and impregnation of Cr metal on SEM-EDS Mapping results were done, as well as with the mesoporous system on SAA results. The activity and selectivity test of the catalyst in the hydrocracking process by GC-MS showed that the Cr-SO4/SiO2 catalyst produced the highest activity with a liquid product conversion of 37.4% and gasoline fraction selectivity of 29.38%.

Kata Kunci : hidrorengkah, impregnasi Cr, minyak goreng sawit bekas, silika tersulfatasi.