PREPARASI KATALIS Ni/ZSM-5 DENGAN BANTUAN GELOMBANG ULTRASONIK UNTUK KONVERSI MINYAK SAWIT OLAHAN MENJADI BIO-JET FUEL

Sandi Aditya Restu Kameswara, Prof. Dr. Triyono, S.U.; Prof. Dra. Wega Trisunaryanti, M.S., Ph.D., Eng.

2025 | Skripsi | KIMIA

Preparasi katalis Ni/ZSM-5 dengan bantuan gelombang ultrasonik untuk konversi minyak sawit olahan (mentega putih) menjadi bio-jet fuel telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah menyediakan katalis Ni/ZSM-5 yang memiliki aktivitas tinggi untuk konversi mentega putih menjadi bio-jet fuel. Katalis Ni/ZSM-5 disintesis dengan bantuan gelombang ultrasonik dan dikarakterisasi menggunakan XRD, FT-IR, SAA, NH3-TPD, XPS, dan SEM-EDX. Katalis susun tunggal dan susun ganda diuji aktivitasnya dalam proses hydrotreatment mentega putih menjadi bio-jet fuel. Proses hydrotreatment dilakukan menggunakan reaktor semi-batch dengan pemanas ganda dalam sistem one-pot pada temperatur 200–550 ? dengan gas H2
(laju alir 20 mL/menit) selama 3 jam bertekanan atmosferik. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis Ni/ZSM-5 memiliki ukuran kristal, derajat kristalinitas, luas permukaan spesifik, volume pori total, rerata diameter pori, dan keasamaan total berturut-turut sebesar 19,50 nm, 73,55%, 148,1 m2 g-1, 0,124 cc g-1, 5,05 nm, dan 2,331 mmol g-1. Analisis XRD dan XPS menunjukkan adanya logam NiO dan Ni yang terimpregnasi pada ZSM-5. Selektivitas dan yield produk terbaik diperoleh dari katalis susun ganda, yaitu sebesar 86,21 dan 51,71%. Katalis menunjukkan aktivitas katalitik yang relatif stabil setelah pemakain berulang sebanyak tiga kali.

Preparation of Ni/ZSM-5 catalyst assisted by ultrasonic waves for the conversion of refined palm oil (shortening) into bio-jet fuel has been conducted. The aim of this research was to provide a Ni/ZSM-5 catalyst with high activity for the conversion of shortening into bio-jet fuel. The Ni/ZSM-5 catalyst was synthesized with the assistance of ultrasonic waves and characterized using XRD, FT-IR, SAA, NH3-TPD, XPS, and SEM-EDX. Single and double bed catalysts were tested for their activity in the hydrotreatment process of shortening into bio-jet fuel. The hydrotreatment process was carried out using a semi-batch reactor with dual heating in a one-pot system at temperatures of 200–550 ? under H2 gas flow (flow rate of 20 mL/min) for 3 hours at atmospheric pressure. 

The results showed that the Ni/ZSM-5 catalyst had a crystal size, degree of crystallinity, specific surface area, total pore volume, average pore diameter, and total acidity of 19,50 nm, 73,55%, 148,1 m2 g-1, 0,124 cc g-1, 5,05 nm, and 2,331 mmol g-1, respectively. XRD and XPS analyses indicated the presence of NiO and Ni metal impregnated on the ZSM-5 support. The best product selectivity and yield were obtained from the double-bed catalyst, which were 86.21% and 51.71%, respectively. The catalyst demonstrated relatively stable catalytic activity after three repeated uses.

Kata Kunci : bio-jet fuel, gelombang ultrasonik, hydrotreatment, katalis Ni/ZSM-5, mentega putih