SINTESIS DAN KARAKTERISASI KATALIS BASA HETEROGEN MATERIAL MAGNETIK–SiO2/CaO UNTUK TRANSESTERIFIKASI MINYAK KELAPA JELANTAH MENJADI METIL ESTER

Al Fina Fitria Yuliani, Prof. Dr.rer.nat. Nuryono, M.S. ; Prof. Dra. Eko Sri Kunarti, M.Si., Ph.D.

2026 | Skripsi | KIMIA

Penelitian ini telah berhasil mensintesis katalis basa heterogen CaO yang diembankan pada material magnetik termodifikasi silika (MM–SiO2) dan diaplikasikan dalam transesterifikasi minyak kelapa bekas menjadi metil ester. Material magnetik terlapis silika (MM–SiO2) disintesis melalui proses sol-gel menggunakan tetraetoksisilan (TEOS) dan setiltrimetilamonium bromida (CTAB), MM–SiO2 kemudian diimpregnasi dengan CaO secara basah dengan persentase berat 10%, 20%, dan 30% terhadap CaO kemudian dikalsinasi pada suhu 800 °C selama 5 jam. Katalis yang dihasilkan dikarakterisasi dengan XRD, XRF, FTIR, SAA, serta FE-SEM EDX Mapping, sedangkan aktivitas katalitik diuji melalui variasi waktu reaksi, konsentrasi katalis, dan rasio mol minyak terhadap metanol.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis MM–SiO2/CaO berhasil disintesis pada variasi persentase berat MM–SiO2 terhadap CaO 10%, 20%, dan 30%. Peningkatan persentase MM–SiO2 meningkatkan luas permukaan spesifik dan volume pori total. Dalam produksi metil ester, katalis 10% MM–SiO2/CaO menunjukkan kinerja terbaik dengan hasil metil ester sebesar 86,20% pada kondisi reaksi optimum (suhu 60 °C, persentase katalis 3%, waktu reaksi 1 jam, dan rasio mol minyak:metanol 1:15).

Uji penggunaan ulang (reusability) katalis dilakukan tiga siklus reaksi menunjukkan bahwa katalis 10% MM–SiO2/CaO memiliki kemampuan reusability yang cukup baik dengan penurunan hasil menjadi 66,09%. Katalis yang dihasilkan dalam penelitian ini menunjukkan performa yang cukup baik dalam produksi metil ester dan berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut untuk mendukung produksi biodiesel yang lebih berkelanjutan.

This research has successfully synthesized a heterogeneous base catalyst CaO supported on a silica-modified magnetic material (MM–SiO2), and applied it to the transesterification of waste coconut oil into methyl esters. The silica-coated magnetic material (MM–SiO2) was synthesized via a sol–gel process using tetraethyl orthosilicate (TEOS) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). Subsequently, MM–SiO2 was impregnated with CaO using the wet impregnation method at weight percentages of 10%, 20%, and 30%, followed by calcination at 800 °C for 5 hours. The resulting catalysts were characterized using XRD, XRF, FTIR, SAA, and FE-SEM EDX mapping. At the same time, the catalytic activity was evaluated by varying reaction time, catalyst concentration, and the molar ratio of oil to methanol.

The results showed that MM–SiO2/CaO catalysts were successfully synthesized at loadings of 10%, 20%, and 30% MM–SiO2. An increase in MM–SiO2 content enhanced the surface area and total pore volume. In methyl ester production, the 10% MM–SiO2/CaO catalyst exhibited the best performance, achieving a methyl ester yield of 86.20% under optimum reaction conditions (temperature of 60 °C, catalyst loading of 3%, reaction time of 1 hour, and oil-to-methanol molar ratio of 1:15).

The catalyst’s reusability test conducted over three reaction cycles, showed that the 10% MM–SiO2/CaO catalyst had fairly good reusability, with the yield decreasing to 66.09%. The catalyst produced in this study demonstrated good performance in methyl ester production and had the potential to be further developed to support more sustainable biodiesel production.

Kata Kunci : kalsium oksida, material magnetik, minyak kelapa jelantah, silika