i
PROPOSAL
PENELITIAN PASCASARJANA
DANA ITS TAHUN 2020
Effect of pore size in zeolite Y catalyst from Bangka
kaolin impregnated with Ni for deoxygenation of
Reutealis trisperma oil to produce jet-biofuel
Tim Pengusul:
Prof. Dr. Didik Prasetyoko, S.Si., M.Sc. Drs. Eko Santoso, M.Si.
Zulfa Nur’Aini, S.Si. Abdul Aziz, S.Si. Muhammad Kafillah, S.Si.
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA MARET 2020
ii
DAFTAR ISI
PROPOSAL ... i DAFTAR ISI ... ii DAFTAR TABEL ... iv DAFTAR GAMBAR ... v DAFTAR LAMPIRAN ... vi BAB I RINGKASAN ... 1BAB II LATAR BELAKANG ... 2
2.1 Latar Belakang ... 2
2.2 Perumusan Masalah ... 4
2.3 Tujuan Khusus ... 5
2.4 Urgensi Penelitian ... 5
2.5 Road map penelitian yang memayungi penelitian ... 5
BAB III TINJAUAN PUSTAKA ... 7
3.1 State of the art ... 7
3.2 Peta Jalan Penelitian ... 7
3.3 Kaolin ... 9
3.4 Zeolit Y ... 10
3.5 Sintesis Meso-Zeolit Y ... 11
3.6 Kemiri Sunan (Reutealis trisperma)... 12
3.7 Minyak kemiri sunan sebagai feestock produksi biofuel ... 13
3.8 Studi Pendahuluan ... 18
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ... 20
4.1 Alat dan Bahan ... 20
4.1.1 Alat ... 20
4.1.2 Bahan ... 20
4.2 Prosedur Kerja ... 20
4.2.1 Metakaolinisasi ... 20
4.2.2 Sintesis Zeolit Y mikropori ... 20
4.2.3 Sintesis Zeolit Y Mesopori ... 21
4.2.4 Karakterisasi Zeolit HY ... 21
4.2.5 Uji Katalitik Reaksi Deoksigenasi ... 22
4.2.6 Analisis produk hasil reaksi ... 23
iii
4.4 Sistematika Kegiatan dan Pembagian Tugas ... 25
BAB V JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA ... 27
5.1 Jadwal Penelitian ... 27
5.2 Anggaran Biaya ... 27
BAB VI DAFTAR PUSTAKA ... 30
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Parameter dan hasil sintesis zeolit Y mesopori ... 11 Tabel 3.2 Komposisi asam lemak dari minyak kemiri sunan (Reutalis trisperma oil) (Holilah et al., 2015) ... 13 Tabel 3.3 Jenis katalis dan parameter reaksi yang telah dikaji pada produksi biofuel minyak kemiri sunan ... 17 Tabel 3.4 Sifat fisikokimia dari katalis dan aktivitas katalitiknya pada reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan ... 18
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2 1 Bagan penelitian pengajuan penelitian yang diusulkan ... 6 Gambar 3.1 Road map Topik Unggulan ITS di Pusat Penelitian Material Maju dan Teknologi Nano tahun 2020-2040 ... 8 Gambar 3.2 Peta Jalan Penelitian Laboratorium Kimia Material Energi Departemen Kimia ITS... 8 Gambar 3.3 Struktur Kaolinit (Johnson dkk., 2014) ... 9 Gambar 3.4 Struktur Zeolit X/Y dengan Pembukaan Cincin-12 (Zhao, 2016 dalam ... 10 Gambar 3.5 Mekanisme reaksi deoksigenasi trigliserida pada atmosfir inert (Hermida,
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Biodata Ketua Pengusul ... 37 Lampiran 2 Biodata Anggota Pengusul ... 40
1
BAB I
RINGKASAN
Peran katalis bifungsional yang terdiri dari material pendukung dan logam sangat diperlukan pada pada proses reaksi konversi dari minyak nabati menjadi sumber energi/jet-biofuel dan menjadi fokus utama dalam penelitian ini. Material pendukung yang telah digunakan dalam reaksi deoksigenasi adalah karbon aktif, multi walled carbon nanotube/MWCNT, TiO2, ZrO2, CaO, SiO2,
Al2O3, SiO2-Al2O3 serta zeolit. Zeolit Y dipilih dalam penelitian karena memiliki keteraturan pori
serta aktivitas tinggi. Ukuran pori menjadi faktor utama dalam penentu laju difusivitas reaktan besar pada reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan. Oleh karena itu, zeolit Y dilakukan modifikasi ukuran pori melalui proses dealuminasi sehingga diharapkan material pendukung yang diperoleh akan membuat dispersi logam Ni semakin merata dan luas permukaan tinggi.
Rencana penelitian dilakukan selama 8 bulan. Bulan ke 1-2 dilakukan preparasi kaolin menjadi metakaolin dengan aktivasi termal dan acid leaching dengan H2SO4 9M serta dilanjutkan dengan
sintesis mikropori zeolit Y. Bulan ke 3-4 dilakukan sintesis zeolit Y mesopori dan karakterisasi zeolit Y mesopori. Bulan ke 4-5 dilakukan impregnasi logam Ni sebanyak 15%. Bulan ke 6-7 dilakukan uji aktivitas deoksigenasi minyak kemiri sunan dan bulan ke 8 dilakukan penulisan jurnal serta penulisan laporan akhir. Luaran wajib yang diharapkan adalah publikasi ilmiah di jurnal
International Journal of Hydrogen Energy (Q2, cite score 4.16, IF 4.084), TKT tingkat 2, dan
luaran tambahan berupa seminar internasional. Keberhasilan penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif katalis yang bersifat aktif dan selektif terhadap reaksi deoksigenasi pembuatan jet-biofuel.
2
BAB II
LATAR BELAKANG
2.1 Latar Belakang
Peningkatan kebutuhan energi serta semakin menipisnya sumber energi fosil menjadi permasalahan utama yang dihadapi masyarakat dunia saat ini. Penggunaan sumber energi fosil secara terus menerus tidak hanya menyebabkan terjadinya kelangkaan tetapi juga berdampak pada polusi lingkungan akibat adanya emisi gas yang dihasilkan seperti COx, NOx, SOx, CxHy dan senyawa organik lainnya (Shaterzadeh & Ataei, 2017). Beberapa penelitian mengenai sumber energi alternatif sebagai upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut telah banyak dilakukan. Salah satu sumber energi alternatif yang potensial untuk dikembangkan adalah biofuel atau bahan bakar nabati (BBN), misalnya biodiesel, mengingat Indonesia adalah negara agraris dengan keanekaragangan sumber daya nabati.
Biodiesel dapat diperoleh dari reaksi esterifikasi asam lemak minyak nabati atau hewani dengan alkohol menggunakan katalis asam atau transesterifikasi dari trigliserida dengan alkohol melalui katalis basa. Beberapa penelitian yang telah dilakukan antara lain produksi biodiesel dari minyak kemiri sunan menggunakan katalis homogen H2SO4 dan NaOH
(Holilah et al., 2015) serta dengan katalis heterogen CaOZnO (Yulianti et al., 2014). Dalam proses transesterifikasi/esterifikasi pembuatan biodiesel generasi pertama adanya ikatan C rangkap (C=C) dan ikatan C rangkap dengan O (C=O) menyebabkan biodiesel yang dihasilkan rentan terhadap oksidasi, memiliki titik nyala (flash point), viskositas dan angka asam yang tinggi. Oleh karena itu perlu adanya pengembangan biodiesel generasi pertama yang bebas akan unsur oksigen (O) dan berstruktur hidrokarbon parafin (CxHy) yang disebut green diesel atau biodiesel generasi kedua (BD2) yang memiliki struktur yang sangat mirip dengan minyak diesel yang dihasilkan dari minyak bumi. Green diesel dengan struktur hidrokarbon paraffin yang memiliki rantai karbon 8 hingga 18 disebut sebagai jet-biofuel yang dapat diaplikasikan sebagai bahan bakar jet pengganti bahan bakar fosil.
Proses penghilangan oksigen dalam minyak nabati melibatkan reaksi deoksigenasi (DO) yang dapat dilakukan melalui beberapa tahapan reaksi seperti hidrodeoksigenasi (HDO), dekarboksilasi (DCO) dan dekarbonilasi (DCN) (Asikin-Mijan et al., 2017; Dawes et al., 2015).
Feedstock yang digunakan dalam reaksi deoksigenasi dapat berasal dari minyak nabati seperti
minyak jarak, kelapa sawit dll maupun senyawa model seperti triolein, tristearin dan tristearat. Akan tetapi penggunakan minyak nabati dalam reaksi deoksigenasi dapat menyebabkan terjadinya persaingan dengan produksi pangan. Oleh karena itu digunakan minyak non edible
3
seperti minyak kemiri sunan (Reutalis Trisperma Oil) agar dapat meningkatkan nilai ekonomisnya.
Proses pembuatan green diesel melibatkan katalis yang selektif terhadap reaksi deoksigenasi sehingga dihasilkan hidrokarbon berstruktur parafin. Katalis bifungsional yang terdiri atas katalis pendukung serta logam/logam oksida sebagai situs aktif telah banyak dikembangkan oleh peneliti. Logam yang biasa digunakan pada reaksi DO adalah logam mulia seperti Pd dan Pt yang diembankan pada material pendukung (Lai, Zhang, & Holles, 2016). Penggunaan katalis logam mulia memberikan selektivitas yang tinggi terhadap reaksi DO akan tetapi harganya yang relatif mahal. Hengsawad et al., (2018) mengemukaan bahwa pada kondisi reaksi DO (T= 300 ℃, P= 6 bar He) melalui reaksi DCOx (dekarboksilasi-dekarbonilasi) reaktivitas logam adalah sebagai berikut Pd>Pt>Ni>Rh>Ir>Ru>Os. Katalis menggunakan logam Ni dan Cu memberikan aktivitas katalitik yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan logam lainnya (Hu et al., 2019; Xing et al., 2018; Zhang et al., 2018; Loe et al., 2016). Penelitian lain dilakukan oleh Choo et al., (2020) menunjukkan bahwa logam Ni memiliki keunggulan dibandingkan logam non-mulia lainnya seperti Co, Cu, Mn dan Zn pada katalis pendukung zeolit Y. Katalis pendukung/support yang digunakan pada reaksi DO trigliserida harus memiliki luas permukaan meso, ukuran pori serta volume pori yang besar agar dapat meningkatkan laju difusi reaktan. Zeolit telah banyak digunakan sebagai katalis pada reaksi DO minyak nabati dan senyawa model. Beberapa jenis zeolit yang telah dikaji diantaranya adalah HY (Choo et al., 2020), NaX (Crawford, Smoljan, Lucero, & Carreon, 2019; Gómez, Díez, Rodríguez, & Palanca, 2019), USY (Kochaputi et al., 2019; Lee, Lee, Kim, Shin, & Choi, 2019), ZSM-5 (Xing et al., 2018; J. Zhang et al., 2019) dan H-beta (Rezaei, Shafaghat, & Daud, 2015). Zeolit merupakan kristal aluminosilikat yang memiliki ketahanan termal yang tinggi serta memiliki sifat fisikokimia yang baik. Zeolit dapat disintesis dari mineral alam seperti kaolin, halloysite, perlite bentonit maupun bahan komersial seperti TEOS, Al2(SO4)3.18H2O, NH4OH, AIP NaAlO2, TMAOH.
Zeolit Y memiliki kelebihan dalam hal pori yang teratur, luas permukaan, ukuran, volume pori dan keasaman tinggi jika dibandingkan dengan material pendukung yang lain. Lebih lanjut, ukuran pori zeolit Y dapat diperbesar untuk peningkatan laju difusi reaktan dan produk dengan teknik top-down (pendekatan destruktif) (Aghaei, Karimzadeh, Godini, Gurlo, & Gorke, 2019; Graça, Bacariza, Fernandes, & Chadwick, 2018). Teknik top-down tersebut adalah dealuminasi dengan asam dan dipengaruhi oleh suhu, konsentrasi asam, dan waktu perlakuan. Pada proses dealuminasi hidrolisis ikatan Al-O membuat unsur Al terekstrak dari struktur dan akibatnya beberapa mesopori akan dibuat (Asadi, Alavi, Royaee, & Bazmi, 2018).
4
Pentingnya mesoporositas dalam reaksi pembuatan biofuel sesuai dengan hasil uji pendahuluan. Katalis yang telah disintesis yakni Al-MCM-41 dan H-ZSM-5 menunjukkan aktivitas katalitik yang berbeda. Katalis pendukung Al-MCM-41 memiliki aktivitas katalitik yang lebih tinggi karena tersusun atas rantai Si-O-Si yang membentuk struktur mesopori heksagonal yang teratur dan Adanya logam Al yang terinkoporasi di dalam framework MCM-41 akan meningkatkan situs asam dari katalis dengan terbentuknya situs asam Brønsted (Khan et al., 2019).
Katalis zeolit Y dapat disintesis dari mineral alam seperti Kaolin Bangka Belitung sebagai sumber alternatif silika dan alumina. Sampai tahun 2011 telah dilaporkan bahwa kelimpahan kaolin di Indonesia sebesar 1.036.857.260 ton (Hartanto dkk., 2016). Kaolin merupakan mineral alumina-silikat dengan struktur kristal yang terdiri dari lapisan yang terikat lemah. Kandungan SiO2 dan Al2O3 yang cukup tinggi dalam kaolin, yaitu sebesar 53,86% dan
32,45% menyebabkan kaolin dapat digunakan sebagai sumber Si dan Al untuk sintesis zeolit (Gougazeh dkk., 2013). Namun, kaolin memiliki sifat inert dan kurang aktif, sehingga dibutuhkan upaya untuk mengubah kaolin menjadi lebih reaktif saat digunakan sebagai prekursor untuk sintesis zeolit. Salah satu cara untuk mengaktifkan kaolin adalah dengan mengubah kaolin menjadi metakaolin (Wang dkk., 2016). Metakaolin diperoleh dengan kalsinasi pada suhu tertentu, yaitu mulai dari 400 °C sampai lebih dari 700 °C (Cheng dkk., 2012). Kemudian, aktivasi metakaolin dengan asam sulfat dilakukan sesuai penelitian Alaba (2017). Penggunaan asam pada penelitian ini adalah untuk meningkatkan jumlah silika dengan mengurangi jumlah aluminium (Lutz dkk., 2014). Metakaolin tersulfat ini akan digunakan lebih lanjut untuk sintesis zeolit Y.
Oleh karena itu, pada penelitian sintesis zeolit Y dengan pori berbeda dilakukan untuk mengetahui pengaruh mesoporositas pada reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan dalam pembuatan jet-biofuel. Mesoporosi zeolit Y sebagai material pendukung dilakukan dengan proses dealuminasi dengan asam klorida (HCl) dengan variasi waktu yakni 4 dan 6 jam serta variasi konsentrasi asam yakni 1 dan 2 M. Penggunaan katalis bifungsional antara material pendukung dan logam Ni diharapkan akan memiliki efek sinergistik yang dapat meningkatkan selektivitas pada terbentuknya hidrokarbon rantai panjang.
2.2 Perumusan Masalah
Ukuran pori pada material pendukung berperan untuk mendispersi logam Ni sebagai situs aktif dan erat kaitannya dengan luas permukaan. Ukuran mikropori akan membuat jalur difusi terbatas untuk molekul berukuran besar dan membuat luas permukaan rendah sehingga
5
menyebabkan dispersi logam Ni menjadi tidak merata dan menurunkan aktivitas katalitik reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan (Reutalis Trisperma Oil). Oleh karena itu, studi mengenai mesoporositas dengan ukuran pori lebih besar diharapkan dapat mengatasi permasalahan tersebut dengan meningkatkan difusi reaktan sehingga interaksi antara reaktan dan situs aktif katalis menjadi tinggi.
2.3 Tujuan Khusus
Hasil penelitian bertujuan untuk dapat menghasilkan katalis yang selektif berbahan dasar alam di Indonesia terhadap reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan menjadi jet-biofuel. Penyajian metode sintesis ukuran pori berbeda dari zeolit Y dan data aktivitas katalitik reaksi deoksigenasi (DO) diharapkan juga mampu berkontribusi pada bidang ilmu pengetahuan.
2.4 Urgensi Penelitian
Penelitian mengenai jet-biofuel ini memberikan solusi energi alternatif untuk mengatasi keterbatasan sumber energi fosil sebagai sumber energi utama yang digunakan oleh masyarakat dunia. Selain itu, pemanfaatan minyak kemiri sunan sebagai minyak non-edible berpotensi menjadi jet-biofuel melalui reaksi deoksigenasi (DO) yang bebas unsur oksigen dan memiliki struktur hidrokarbon parafin yang masih jarang dikembangkan. Oleh karena itu, pengembangan sebuah katalis dengan aktivitas dan selektifitas tinggi terhadap yield hidrokarbon pada produk reaksi DO pada minyak kemiri sunan sangat diperlukan.
2.5 Road map penelitian yang memayungi penelitian
Road map pada pengajuan penelitian pascasarjana ini sesuai dengan skema Topik Unggulan ITS di Pusat Penelitian Material Maju dan Teknologi Nano tahun 2020-2040 yakni bidang Pengembangan Teknologi Biomass dan Pengembangan Katalis. Selain itu, road kelompok riset Laboratorium Kimia Material dan Energi, Departemen Kimia ITS, salah satunya adalah mengembangkan material maju seperti katalis heterogen yang dimanfaatkan untuk bidang energi dan industri. Bagan Gambar 1.1 menunjukkan bagan roadmap penelitian yang akan dilakukan. Katalis diharapkan memiliki keunggulan struktur pori berukuran meso, luas pemukaan tinggi serta bersifat aktif-selektif pada reaksi deoksigenasi.
6
7
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 State of the art
Reaksi deoksigenasi pada pembuatan jet biofuel (C8-18) melibatkan katalis yang
berperan pada terjadinya pemutusan ikatan karbonil atau karboksil pada trigliserida/minyak nabati sehingga dihasilkan hidrokarbon berstruktur parafin. Katalis pendukung yang memiliki luas permukaan dan ukuran pori yang besar sangat diperlukan dalam reaksi dikarenakan struktur trigliserida/minyak nabati yang besar/bulky sehingga mempermudah terjadinya difusi reaktan. Logam Ni yang diembankan pada katalis pendukung berperan pada terjadinya selektivitas reaksi deoksigenasi dibandingkan reaksi cracking. Oleh karena itu, untuk mengetahui pengaruh perbedaan pori pada reaksi deoksigenasi kemiri sunan, katalis mesopori zeolit Y dari kaolin Bangka diajukan pada penelitian ini.
3.2 Peta Jalan Penelitian
ITS pada skema penelitian Gambar 3.1 di Pusat Penelitian Material Maju dan Teknologi Nano tahun 2020-2040 merencanakan 5 fokus utama yakni material untuk energi, material untuk medis, material berbasis sumber alam, material maritime, dan material lingkungan. Penelitian yang diajukan bagian dari material untuk energi bagian pengembangan teknologi biomass yakni pemanfaatan kemiri sunan sebagai sumber biofuel dan bagian dari material untuk Lingkungan yakni pengembangan katalis zeolit. Pengembangan katalis ini juga sesuai dengan topik pendukung unggulan ITS pada teknologi pengolahan mineral strategis berbahan baku lokal yakni pengolahan bijih mineral strategis lokal.
Fokus penelitian pengembangan teknologi biomass dan katalis juga sesuai dengan skema penelitian pada Laboratorium Kimia Material dan Energi Gambar 3.2. Fokus penelitian Laboratorium KME terdiri atas lima fokus utama yakni efisiensi bahan bakar fosil, material penggannti bahan bakar fosil, alutsista, material maju dan material untuk infrastruktur dan kelestarian lingkungan. Penelitian dalam proposal ini fokus pada pengembangan material katalis berbasis mineral alam seperti zeolit yang disintesis dalam skala laboratorium. Modifikasi katalis dilakukan dengan pengembanan logam transisi Ni dan diuji coba pada reaksi deoksigenasi pembuatan jet biofuel dari minyak kemiri sunan (Reutalis trisperma oil).
8
Gambar 3.1 Road map Topik Unggulan ITS di Pusat Penelitian Material Maju dan Teknologi Nano tahun 2020-2040
Gambar 3.2 Peta Jalan Penelitian Laboratorium Kimia Material Energi Departemen Kimia ITS
9
3.3 Kaolin
Kaolin merupakan material lempung dengan kandungan besi yang rendah(Rashad, 2013). Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit, nakrit,dikit, dan haloisit dimana kaolin biasanya berwarna putih atau putih keabu-abuan (Masoudian, Sadighi, & Abbasi, 2013). Kaolin tersusun dari 10-95% mineral yaitu kaolinit (85-95%), aluminosilikat hidrat dengan komposisi teoritis SiO2 46,54%, Al2O3 39,5%, dan H2O 13,96% (Z. H. Zhang, Zhu, Zhou, & Wang, 2016). Kaolinit dengan rumus kimia Al2Si2O5(OH)4, tersusun atas lapisan
silika tetrahedral saling bergantian dengan lapisan alumina octahedral pada Gambar 4 dengan sususan 1:1. Setiap susunan 1:1 dihubungkan dengan ikatan hidrogen (Johnson & Arshad, 2014).
Gambar 3.3 Struktur Kaolinit (Johnson dkk., 2014)
Perlakuan fisik dan kimiawi terhadap kaolin akan merubah karakteristiknya, misalkan kaolinit mengalami perubahan struktur karena pemanasan dan tekanan atmosfer normal. Seperti kaolin akan bertransformasi fase menjadi metakaolin yang sangat reaktif yang disebabkan ketidakaturan gugus Al-O di dalam strukturnya. Metakaolin (Al2Si2O7) adalah
pozzolan buatan yang diperoleh dengan cara kalsinasi material kaolin pada suhu tertentu. Saat
proses kalsinasi, struktur kaolin akan terpecah menjadi lapisan alumina dan silika kemudian mengerut karena kehilangan “long-range order” dan menyebabkan massa ion OH- hilang 14% (Johnson dkk., 2014).
Kaolin memiliki banyak mineral pengotor sehingga perlu dilakukan acid leaching. Penambahan asam sulfat pada bahan baku material awal dimaksudkan untuk mengaktivasi material tersebut sehingga jumlah pori-pori yang terbuka lebih banyak dan luas permukaannya semakin bertambah(Komadel, 2016). Pada umumnya aktivasi asam sering digunakan pada tanah liat untuk memperoleh bahan terlarut tertentu. Aktivasi asam dengan asam sulfat atau hidroklorat dapat menghilangkan beberapa kation dari permukaan dan tepi lapisan(Leal, Magriotis, Sales, Papini, & Viana, 2017). Modifikasi zeolit Y Di industri, asam sulfat lebih disukai daripada klorida karena tingkat kekasaran yang rendah seperti HCl (Paula E.A. Lima,
10
Romulus.Angelica, & Roberto F. Neves, 2017). Hal ini mengakibatkan tanah liat yang teraktivasi asam menjadi lebih efektif. Reaksi kaolin dengan H2SO4 yaitu :
Al2O3.2SiO2.2H2O + 3H2SO4→ Al2(SO4)3 +2SiO2 +5H2O (P. E A Lima, Angélica,
& Neves, 2014)
3.4 Zeolit Y
Zeolit Y merupakan kelompok zeolit faujasit dengan kerangka yang mengandung cincin enam rangkapdan bergabung melalui bidang heksagonal (seperti pada gambar 2.4) yang dihubungkan melalui cage sodalit dan menghasilkan supercage dengan diameter pori rata-rata 7,4Å. Struktur dalam sangkar besar berdiameter 1,3 nm, mempunyai tetrahedral setiap pembukaan cincin-12. Diameter cincin-12 berukuran 0,74 nm memungkinkan molekul yang lebih besar masuk dalam sangkar. Zeolit Y merupakan zeolit bersilika tinggi yang memiliki perbandingan Si/Al 2-5.
Gambar 3.4 Struktur Zeolit X/Y dengan Pembukaan Cincin-12 (Zhao, 2016 dalam Mekkawi, 2015)
Struktur zeolit Y merupakan kristal mineral alumino-silikat yang terbentukdari koordinasi polihedral [SiO4]4- dan [AlO4]5-dengan sistem kerangka terbuka dengan
rongga-rongga dan pori-porinya ditempati oleh kation dan molekul air. Setiap ion silikon mempunyai muatan 4+ yang dinetralkan oleh 4 oksigen tetrahedral yang mengelilinginya, sehingga tetrahedral dari silika bermuatan netral. Tetrahedral alumina mempunyai muatan -1, karena ion aluminium yang bermuatan +3 berikatan dengan empat ion oksigen. Muatan negatif tersebut dinetralkan oleh kation penyeimbang yang terdapat di luar kerangka (Yao, 1992).
Zeolit Y memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan, misalnya sebagai katalis cracking bahan bakar, penyerap reduksi bahan organik yang mudah menguap, aplikasi dalam industri petrokimia (Hobmberg dkk., 2003;Wang dan Ma, 1998; Cundy dan Cox, 2005).
11
3.5 Sintesis Meso-Zeolit Y
Zeolit Y mesopori akhir-akhir ini sangat menarik perhatian peneliti karena aksestabilitas sangat baik ke situs aktif dan umur katalis yang lebih lama (Cheng et al., 2018). Menurut Chal et al., (2011) sintesis zeolit Y mesopori secara garis besar dapat dilakukan dengan 2 strategi, yaitu dengan metode top down dan bottom up. Metode top down umumnya dilakukan dengan proses desilikasi dan dealuminasi. Desilikasi pada zeolit untuk membentuk zeolite Y mesopori dilakukan menggunakan larutan NaOH, dinamakan dengan alkaline
treatment. Proses dealuminasi untuk membentuk zeolit Y mesopori biasanya menggunakan
asam seperti HCl dan asam sitrat (A. Talebian-Kiakalaieh, dan S. Tarigh., 2019). Pada Tabel 3.1 melaporkan beberapa penelitian terdahulu sintesis zeolite mesopori Y dengan beberapa parameter dan hasil sintesis.
Tabel 3.1 Parameter dan hasil sintesis zeolit Y mesopori
No . Zeolit Perlakuan Hasil Referensi Pelarut Waktu (jam) Kosentras i (M) Si/Al (%) Krista linitas (%) Vpore (cm3/g ) SBET (m2/g ) 1 NaY Asam sitrat 1 0.001 3.15 - 0.19 426 A. Talebian-Kiakalaieh, dan S. Tarigh., 2019 2 HR/Na Y Asam sitrat 1 0.003 6.20 - 0.32 462 3 USY NH4Cl 1.5 1.5 13.6 0.40 611 Mi dkk., 2017 4 USYB NH4Cl 1.5 1.5 14.5 0.45 606 5 USYA NaOH 3 0.5 14.9 81 0.38 617 Zheng dkk., 2017 6 USYB NaOH 3 0.5 14.1 82 0.41 609 7 USYC NaOH 3 1 15.3 78 0.43 591 8 USYD NaOH 3 0.5 15.1 65 0.39 532 9 Meso-USY-1 Pluroni c P123 24 0.001 - - 0.40 540 Zhao dkk., 2016 10 Meso-USY-2 Pluroni c P123 24 0.003 - - 0,47 565 11 Meso-USY-3 Pluroni c P123 24 0.005 - - 0,37 547 12 NaY NH4HF 2 6 0.1 6.25 115 0.44 905 Feng dkk., 2019 13 NaY NH4HF 2 6 0.2 7.56 87 0.39 807
12 14 NaY NH4HF 2 6 0.3 9.43 77 0.38 678 15 NaY NH4HF 2 6 0.5 27.0 13 0.30 217 16 USY-01 NH4Cl 1 2 11.89 0.32 615 Asadi dkk., 2017 17 USY-02 NH4Cl 1 2 9.53 0.30 637 18 Meso-Y NH4NO 3 4 1 - - 0.54 624 Zhou dkk., 2017 19 Meso-Y NH4NO 3 4 1 - - 0.65 585 20 Meso-Y NH4NO 3 4 1 - - 0.67 539 21 Meso-Y NH4NO 3 4 1 - - 0.58 623 22 Meso-Y NH4NO 3 4 1 - - 0.68 464 23 Meso-Y NH4NO 3 4 1 - - 0.48 596 24 NaY HCl 4 0.5 - - 0,77 687 Pagis dkk., 2018
Dapat disimpulkan bahwa sintesis zeolit Y mesopori dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu komposisi kosentrasi, waktu stirring dan jenis agen dealuminasi. Zeolit Y mesopori terbentuk dengan metode top down menggunakan agen dealuminasi berupa HCl.
3.6 Kemiri Sunan (Reutealis trisperma)
Tanaman kemiri sunan (Reutealis trisperma) merupakan tanaman penghasil minyak nabati yang telah banyak digunakan dalam industri pengecatan dan pengolahan kayu. Tanaman ini memiliki bentuk seperti kanopi yang lebar dan mempunyai akar yang dalam sehingga sangat baik sebagai tanaman konservasi untuk pencegahan erosi. Tanaman ini memiliki tingkat adaptasi yang tinggi terhadap lingkungan, produktifitas yang tinggi (50-300 kg/ph/thn) dan menghasilkan rendemen minyak yang tinggi (56%) (BPTB Jawa Barat, 2017, Abduh et al, 2019). Pada penanaman kemiri sunan, tiap 1 ha dapat dihasilkan 10 ton minyak kasar/tahun. Hasil ini jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan minyak kelapa sawit yakni 6 ton/ha/tahun minyak kasar. Oleh karena itu, pembudidayaan dan pemanfaatan tanaman ini semakin ditingkatkan terutama dalam pengembangan sumber energi alternatif.
Minyak Kemiri sunan sangat berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku dalam pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) dimana inti bijinya menghasilkan rendemen minyak yang cukup tinggi. Selain itu minyak kemiri sunan termasuk dalam minyak non-edible
13
sehingga pemanfaatannya tidak menyebabkan terjadinya persaingan dengan produksi pangan. Minyak kemiri sunan tersusun atas trigliserida asam lemak dengan jumlah rantai karbon yang berbeda-beda. Komposisi minyak kemiri sunan ditampilkan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Komposisi asam lemak dari minyak kemiri sunan (Reutalis trisperma oil) (Holilah et al., 2015)
Komposisi Konten (%) Rumus Kimia
Asam Palmitat 22,92 C16H32O2 Asam Palmitoleat 0,33 C16H30O2 Asam Stearat 21,95 C18H36O2 Asam Oleat 30,16 C18H34O2 Asam Linoleat 13,60 C18H32O2 Asam Linolenat 1,80 C18H30O2 Lainnya 9.24 -
3.7 Minyak kemiri sunan sebagai feestock produksi biofuel
Minyak kemiri sunan dapat digunakan sebagai bahan baku minyak nabati pada proses pengolahannya menjadi sumber energi alternatif. Tabel 2.2 menampilkan perkembangan pemanfaatan minyak kemiri sunan menjadi bahan bakar alternatif seperti biodiesel dan green diesel. Pembuatan biodiesel melibatkan katalis asam pada reaksi esterifikasi dan katalis basa pada reaksi transesterifikasi. Reaksi esterifikasi dilakukan untuk menurunkan nilai keasaman pada minyak kemiri sunan sehingga dapat meningkatkan yield biodiesel yang diperoleh serta mencegah terjadinya reaksi saponifikasi. Pembuatan biodiesel mulai dikembangkan pada tahun 2014 menggunakan katalis homogen asam dan basa. Katalis homogen yang digunakan untuk reaksi esterifikasi adalah H2SO4 dan pada reaksi transesterifikasi menggunakan NaOH dan
KOH (Holilah et al., 2014; Kumar, Channarayappa, Chandrika, Prasanna, & Gowda, 2015; Riayatsyah et al., 2017; Silitonga et al., 2019, 2017). Selanjutnya penggunaan katalis heterogen seperti CaO mulai dikembangkan oleh peneliti untuk mempermudah pemisahan reaktan dengan produk biodiesel (Kusmiyati et al., 2019; Suprapto et al., 2016). Beberapa parameter reaksi seperti rasio metanol/minyak, jumlah katalis, temperatur dan waktu reaksi merupakan faktor penting yang perlu dikaji pada reaksi pembuatan biodiesel. Penggunaan rasio metanol/minyak dan temperatur yang rendah serta waktu reaksi yang singkat akan menurunkan nilai produksi serta meningkatkan kualitas dan performa biodiesel yang dihasilkan. Biodiesel merupakan sumber energi alternatif yang tersusun atas ester asam lemak bebas (fatty acid
14
methyl ester/FAME) dengan ikatan C=O dan C=C. Adanya ikatan rangkap C=C dan C=O menyebabkan biodiesel yang dihasilkan rentan terhadap oksidasi, memiliki titik nyala (flash point), viskositas dan angka asam yang tinggi. Oleh karena itu perlu adanya pengembangan biodiesel generasi pertama yang bebas akan unsur oksigen (O) dan berstruktur hidrokarbon parafin (CxHy) yang disebut green diesel atau biodiesel generasi kedua (BD2) yang memiliki struktur yang sangat mirip dengan minyak diesel yang dihasilkan dari minyak bumi.
Tabel 2.2 Jenis katalis dan parameter reaksi yang telah dikaji pada produksi biofuel minyak kemiri sunan No . Katalis Parameter Reaksi Jenis biofuel Yiel d Referensi Reaks i M/Oa Wakt u (jam) Temperatu r (℃)
1. H2SO4 Ester- 1:1 2 65 Biodiesel 95.2 (Holilah et al., 2014)
NaOH Trans- 1:1 2 65
2. H2SO4 Ester- 40:1 1 60 Biodiesel 96,2 (Kumar et al., 2015) NaOH Trans- 6:1 1 69 3. H2SO4 Ester- 1:3 2 65 Biodiesel 56.1 (Suprapto et al., 2016) CaOsyn Trans- 1:1 2 60 4. H2SO4 Ester- 3:5 1 55 Biodiesel 87 (Riayatsya h et al., 2017) KOH Trans- 3:5 1,5 60 5. H2SO4 Ester- 9:1 2 60 Biodiesel 99.2 (Silitonga et al., 2017) NaOH Trans- 9:1 1,5 60 6. H2SO4 Ester- 8:1 1,13 64 Biodiesel 98.3 (Silitonga et al., 2019) KOH Trans 8:1 1,13 64 7. H2SO4 Ester- 1:3 2 65 Biodiesel 94 (Kusmiyati et al., 2019) KOH-CaO Trans- 12:1 1 60 8. Co-Ni/H-ZSM-5 HDO-H2 - 2 350 Asam karboksilat , n-parafin - (Al Muttaqii, Marlinda, Roesyadi, & Hari Prajitno, 2017) 9. NiMo-γAl2O3 HDO-H2 - 3 380 Gasoline, naphta, diesel 76 (Setiawan, Irawadi, &
15 Mas’Ud, 2019) 10. Ni/HZSM -5 HDO-H2 - 2 400 n-parafin - (Marlinda, Al-Muttaqii, Roesyadi, & Prajitno, 2020)
aM/O adalah rasio metanol dan minyak
Proses penghilangan oksigen dalam minyak nabati melibatkan reaksi deoksigenasi (DO) yang dapat dilakukan melalui beberapa tahapan reaksi seperti hidrodeoksigenasi (HDO), dekarboksilasi (DCO) dan dekarbonilasi (DCN) (Asikin-Mijan et al., 2017; Dawes et al., 2015). Reaksi deoksigenasi yang terjadi dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Reaksi Hidrodeoksigenasi (HDO)
Reaksi HDO melibatkan terjadinya interaksi antara reaktan, katalis dan hidrogen selama proses reaksi pada temperatur dan tekanan tinggi. Pada reaksi HDO melibatkan H2 yang
diperlukan untuk memutuskan ikatan rangkap C=C dan C=O. 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 3 𝐻2 → 𝑅 − 𝐶𝐻3 + 2𝐻2𝑂 2. Reaksi Dehidrogenasi
Reaksi dehidrogenasi dapat terjadi pada reaksi DO dengan kondisi atmosfir inert. Reaksi dehidrogenasi melibatkan terjadinya pemutusan ikatan pada rantai karbon tidak jenuh dari asam lemak.
3. Reaksi dekarboksilasi/dekarbonilasi
Reaksi dekarboksilasi merupakan reaksi penghilangan molekul oksigen secara langsung dengan menghasilkan gas CO2. Sedangkan reaksi dekarbonilasi merupakan reaksi
penghilangan molekul oksigen secara langsung dengan menghasilkan gas CO serta air. 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝑅′− 𝐻 + 𝐶𝑂2
𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 → 𝑅′− 𝐶𝐻 = 𝐶𝐻
2 + 𝐶𝑂 + 𝐻2𝑂
Minyak nabati tersusun atas trigliserida asam lemak dengan jumlah rantai karbon yang berbeda. Mekanisme reaksi deoksigenasi trigliserida pada atmosfir inert ditampilkan pada Gambar 3.5. Pada reaksi deoksigenasi, terjadi pemutusan ikatan C-C melalui reaksi β-eliminasi. Pada tahap ini akan dihasilkan gliserol sebagai produk sampingnya. Selanjutnya,
16
asam lemak akan melalui reaksi dekarboksilasi/dekarbonilasi dengan melepaskan gas CO2/CO
untuk membentuk hidrokarbon alkana rantai panjang.
Gambar 3.5 Mekanisme reaksi deoksigenasi trigliserida pada atmosfir inert (Hermida, Zuhairi, & Rahman, 2015)
Pada penelitian yang dilakukan sebelumnya, katalis heterogen berbasis logam/support seperti Co-Ni/H-ZSM-5, NiMo-γAl2O3 dan Ni/HZSM-5 telah digunakan pada reaksi HDO
minyak kemiri sunan (Tabel 3.2) (Al Muttaqii et al., 2017; Marlinda et al., 2020; Setiawan et al., 2019). Reaksi HDO melibatkan gas hidrogen dengan tekanan (15-60 Bar) dan temperatur (350-400 ℃) yang cukup tinggi sehingga menjadi kurang ekonomis dan efisien jika diaplikasikan pada skala industri. Selain itu produksi green diesel melalui reaksi HDO masih memiliki katalitiknya masih rendah (selektivitas dan yield hidrokarbon rendah).
Aktivitas katalitik pada reaksi deoksigenasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yakni jenis katalis, tipe feedstock, reaktor serta parameter reaksi yang digunakan. Kemiri sunan merupakan minyak nabati yang tersusun atas molekul besar trigliserida dengan asam lemak bebas. Oleh karena itu, untuk meningkatkan aktivitas katalitik pada reaksi deoksigenasi diperlukan jenis katalis yang memiliki luas permukaan besar, situs aktif tinggi serta ukuran pori besar agar dapat meningkatkan aksesibilitas reaktan dan produk. Beberapa jenis katalis serta parameter reaksi yang telah dikaji pada reaksi deoksigenasi ditampilkan pada Tabel 3.3. Berdasarkan Tabel 3.3 dapat diketahui bahwa pemilihan katalis berperan penting pada aktivitas katalitik serta terbentuknya produk reaksi deoksigenasi. Al-MCM-41 memiliki nilai konversi
17
dan selektivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan SAPO-11. Hal ini dikarenakan sifat tekstural dari SAPO-11 lebih rendah dibandingkan dengan Al-MCM-41 sehingga aksesibilitas molekul reaktan ke situs aktif katalis menjadi rendah. Aksesibilitas molekul rendah menyebabkan terjadinya blocking pada pori sehingga katalis menjadi tidak aktif (Freitas et al., 2019). Beberapa jenis zeolit juga telah banyak digunakan sebagai katalis pada reaksi deoksigenasi seperti zeolit FAU (zeolit X, Y dan USY). Zeolit merupakan material aluminosilikat yang memiliki kestabilan termal yang tinggi serta memiliki sifat fisikokimia yang baik. Zeolit Co-NaX dan K-KNaX digunakan sebagai katalis pada senyawa model asam stearate dan metil laurat. Akan tetapi pada penelitian ini digunakan n-heksana sebagai ko-solven serta temperatur (280-425 ℃) dan tekanan (10-38 Bar) yang digunakan cukup tinggi (Crawford et al., 2019; Gómez et al., 2019). Zeolit USY juga telah digunakan sebagai katalis pada reaksi DO senyawa model dengan pengembanan logam seperti Cu, Pt dan Re. Reaksi DO dilakukan menggunakan H2 dengan tekanan yang sangat tinggi hingga 5 MPa (50 Bar)
(Kochaputi et al., 2019; Lee et al., 2019). Zeolit HY digunakan pada reaksi DO triolein dengan sistem vakum (10 mBar) dan memberikan selektivitas yang cukup tinggi. Adanya situs asam H+ pada framework akan meningkatkan aktvitas katalitik reaksi DO. Penelitian yang dilakukan oleh Choo et al., (2020) menunjukkan bahwa logam Ni memiliki keunggulan dibandingkan logam non-mulia lainnya seperti Co, Cu, Mn dan Zn.
Tabel 3.3 Jenis katalis dan parameter reaksi yang telah dikaji pada produksi biofuel minyak kemiri sunan
No Katalis Reaksi-Gas Feedstock Temperatur (℃) Waktu (jam) Produk Selekt ivitas Referensi 1. SAPO-5 DCN-He Asam Dodekano at 650 - C3-11 9 (Freitas et al., 2019) Al-MCM-41 Alkylate d-olefin 68 2. Ni/Al-MCM-41 HDO-H2
(80 Bar) Bio-oil 260 2 Ester 60
(Park, Lee, & Kim, 2018)
3. Co/AC DO-N2 PFAD 350 1
n-(C15+17) 72 (Safa Gamal, Asikin-Mijan, Arumugam, Rashid, & Taufiq-Yap, 2019) 4. Ni-Mg/MW CNT DO-N2 CFO 350 2 n-(C15+17) 85 (Aliana-Nasharuddin et al., 2019)
18 5. Ni/HY DO-vakum (10 mBar) Triolein 380 2 n-(C8-24) 84 (Choo et al., 2020) 6. Co-NaX DO-N2 (10 Bar) Asam stearat 280 2 n-C17 28 (Crawford et al., 2019) 7.
Ni-Ag/AC DO-N2 JCO 350 1
n-(C15+17)
83 (Asikin-Mijan et al., 2020) 8. K-KNaX DO-N2 Metil
laurat 425 1 n-(C10-12) 70 (Gómez et al., 2019) 9. Cu3P/US Y HDO-H2 (50 Bar) Asam oleat 340 6 dodecylb enzen 33 (Kochaputi et al., 2019) 10 PtRe/US Y HDO-H2 (5 MPa) Heksadeka na 310 2 n-(C8-18) 80 (Lee et al., 2019) DCN : Dekarbonilasi
PFAD : Palm Fatty Acid Distillater CFO : Chicken Fat Oil
JCO : Jatropha Curcas Oil
3.8 Studi Pendahuluan
Studi pendahuluan yang telah dilakukan dalam penelitian ini adalah sintesis material mesopori aluminosilikat seperti ZSM-5 dan Al-MCM-41. Pada penelitian ini dilakukan uji katalitik pada reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan menggunakan reactor semi-batch pada temperature 350 ℃ selama 1 jam. Sifat fisikokimia dan hasil aktivitas katalitik pada reaksi DO kemiri sunan ditampilkan pada Tabel 3.2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis dan sifat katalis sangat berpengaruh terhadap aktivitas katalitik reaksi DO dimana katalis yang memiliki luas permukaan meso dan volume pori yang tinggi serta ukuran pori yang besar akan memiliki aktivitas katalitik yang lebih tinggi. Al-MCM-41 memiliki luas permukaan meso, ukuran dan volume pori yang paling tinggi sehingga diperoleh yield hidrokarbon tertinggi. Pada studi pendahuluan ini juga telah dilakukan kolaborasi riset dengan Laboratorium PutraCat, Universiti Putra Malaysia dibawah supervise Prof. Taufiq Yap dan Dr. Nurul Asikin. Kolaborasu riset meliputi karakterisasi material katalis dan produk cair reaksi deoksigenasi. Pada proposal ini akan dikaji lebih lanjut mengenai sifat fisikokimia katalis terutama pada ukuran pori zeolit Y (mikropori dan mesopori) terhadap reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan.
Tabel 3.4 Sifat fisikokimia dari katalis dan aktivitas katalitiknya pada reaksi deoksigenasi minyak kemiri sunan
Sampel Luas Permukaan
19
SBET (m2/g)a
Smeso Smicc Vmesob Vmicc Vtotal
ZSM-5-seed 439.18 149.6 3 289.55 0.38 0.14 0.52 Hidrokarbon (C8-17) 37.62 ZSM-5-TPAOH 220.15 118.0 4 102.11 0.34 0.03 0.37 29.18 Al-MCMM -41 739.16 260.4 9 478.67 0.56 0.29 0.85 48.63
a SBET (Total surface area) menggunakan metode BET b V
meso menggunakan metode DFT c S
20
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Alat dan Bahan
4.1.1 Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain peralatan gelas, neraca analis, pengaduk magnetik (magnetic stirrer), botol plastik high density polyethylene(HDPE), oven, kertas indikator pH universal. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah X-Ray
Diffraction(XRD) Philips Expert, Fourier Transform Infrared(FTIR) Shimadzu Instrument
Spectrum One 8400S, SEM ZEISS EVO MA 10 dan EDX BRUKER 129 EV.
4.1.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah kaolin Bangka Belitung (45.86% SiO2 dan 22% Al2O3, wt% menggunakan XRF) sebagai sumber aluminium dan silika, natrium
aluminat (NaAlO2) (53%, wt%), Sodium Silicate (28,5 % SiO2,7,5% Na2O, dan 64% H2O,
wt%)natrium hidroksida (NaOH ≥ 99%, Merck), aquademineralta dan aquades.
4.2 Prosedur Kerja 4.2.1 Metakaolinisasi
Tahap preparasi metakaolin diawali dengan aktivasi kaolin Bangka Belitung yang mengacu pada penelitian Alaba dkk., (2015). Kaolin Bangka Belitung yang mengandung 35,6% Al2O3 dan 59,3% SiO2 ditimbang sebanyak 9 gram kemudian diletakkan dalam crusibel
keramik. Kaolin yang sudah ditimbang tersebut kemudian ditambahkan 180 tetes asam sulfat (H2SO4) 9 M, diaduk sampai homogen dan diratakan dalam crusibel keramik.
Crusibel keramik yang sebelumnya sudah berisi kaolin teraktivasi kemudian dikalsinasi
dalam muffle furnace pada suhu 720 C selama 6 jam yang mengacu pada penelitian Qiang dkk., (2010). Produk metakaolin yang sudah diperoleh kemudian dikarakterisasi menggunakan
X-ray Fluorosence (XRF), X-ray Diffraction (XRD) dan Fourier Transform Infrared (FTIR).
4.2.2 Sintesis Zeolit Y mikropori
Pada penelitian ini, metakaolin yang sudah diaktivasi dengan H2SO4 dan dicuci dengan
aquademin kemudian disintesis menjadi zeolit Y. Tahap sintesis zeolit Y pada penelitian ini mengacu pada penelitian yang sudah dilakukan oleh Ginter dkk., (1992) dengan komposisi molar bahan yang digunakan yaitu 6 Na2O : 10 SiO2 : Al2O3 : 180 H2O. Sebelumnya 3,2
21
gram NaOH dilarutkan dalam 22,3 gram air terdemineralisasi (air terdemineralisasi dibagi kedalam tiga gelas beaker) dalam botol HDPE 250 mL dan diaduk selama 15 menit sampai larut. Selanjutnya 2,83 gram metakaolin ditambahkan ke dalam larutan NaOH secara perlahan diikuti dengan penambahan air terdemineralisasi dan diaduk selama 30 menit sampai larut membentuk larutan homogen. Larutan campuran tersebut kemudian ditambahkan 14,37 gram larutan sodium silikat dengan cara dipipet secara perlahan ke dalam botol HDPE 250 mL dan diikuti dengan penambahan air terdemineralisasi untuk mencegah terjadinya penggumpalan pada campuran tersebut, kemudian di aduk selama ± 30 menit hingga larut.
Selanjutnya campuran kemudian diperam (aging) selama 24 jam pada suhu kamar dan diikuti proses hidrotermal selama 24 jam pada suhu oven 100 C. Gel yang terbentuk setelah proses hidrotermal dalam botol HDPE kemudian didinginkan dalam water bath dan disaring untuk memisahkan residu dengan filtratnya. Residu yang sudah dipisahkan dari filtratnya kemudian dicuci dengan air terdemineralisasi hingga pH 7. Filtrat yang sudah netral tersebut kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105 C selama 5 jam. Padatan yang diperoleh kemudian ditimbang dan dilanjutkan dengan karakterisasi menggunakan FTIR (Fourier
Transform Infrared) , XRD (X-ray Diffraction).
4.2.3 Sintesis Zeolit Y Mesopori
Pembuatan zeolit Y mesopori dilakukan melalui proses dealuminasi dengan variasi kosentrasi HCl yaitu 0.5 dan 1 M. 1 gram sampel zeolite Y dilarutkan dalam 20 mL HCl dan diaduk pada suhu 80 °C dengan variasi waktu 3 dan 4 jam. Padatan yang terbentuk di saring, di cuci dan keringkan semalam pada suhu 90 °C.
4.2.4 Karakterisasi Zeolit HY
Metode karakterisasi aluminosilikat mesopori meliputi :
1. Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infra Red) untuk menentukan komposisi campuran, dan memberikan informasi dalam memperkirakan struktur molekul dan gugus fungsi suatu senyawa (Prasetyoko dkk, 2016)
2. X-ray Diffraction (XRD) untuk memperoleh informasi tentang struktur, komposisi, dan tingkat kristalinitas material.
3. Scanning Electron Microscopy (SEM) dan TEM digunakan sebagai pencitraan material berdasarkan prinsip kerja mikroskopi.
22
4. Adsorpsi-desorpsi Nitrogen bertujuan untuk menentukan luas permukaan spesifik dan ukuran pori padatan katalis yang didasarkan pada teori BET (Brunauer, Emmet, Teller).
5. Uji Keasaman dengan Adsorpsi Piridin-FTIR untuk analisis keasaman permukaan
menggunakan adsorpsi piridin-FTIR.
6. Analisis Metil Ester dengan Kromatografi Gas digunakan untuk menganalisis
produk hasil reaksi esterifikasi.
4.2.5 Uji Katalitik Reaksi Deoksigenasi
Uji aktivitas katalitik dilakukan pada minyak kemiri sunan (Reutalis Trisperma Oil/RTO) menggunakan reaktor semi-batch dalam medium gas N2. Sebelum digunakan, masing-masing
alat yang akan digunakan dicuci menggunakan acetone dan n-heksana dan dikeringkan menggunakan oven. Sebanyak 10 gram RTO, 3% katalis dan megnetic stirer dimasukkan ke dalam labu leher 3 dan ditimbang massanya. Alat dirangkai seperti sistem destilasi dan gas nitrogen dialirkan dengan laju 50 mL/menit. Rangkaian alat selanjutnya diteliti agar tidak terjadi kebocoran gas. Pemanasan dilakukan hingga mencapai 350 °C dan dihitung selama 1 jam reaksi. Uap hasil reaksi selanjutnya dikondensasi menggunakan aliran air dingin dan ditampung dalam labu destilat. Produk cair yang diperoleh selanjutnya akan dianalisis menggunakan GC-FID, GC-MS dan CHNO analysis. Gas yang terbentuk selama proses reaksi dianalisis menggunakan GC-TCD. 𝐾𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖 (%) = 𝑀𝑏 𝑀𝑎× 100% 𝑌𝑖𝑒𝑙𝑑 (%) = 𝑀𝑐 𝑀𝑎 × 100% 𝑋 =∑ 𝑛𝑜+ ∑ 𝑛𝑖 ∑ 𝑛𝑧 × 100% 𝑆 = 𝐶𝑜+ 𝐶𝑖 ∑ 𝑛𝑜+ ∑ 𝑛𝑖 × 100% Dimana :
Ma = massa awal minyak kemiri sunan, Mb = massa akhir minyak setelah reaksi DO, Mc = massa cairan yang diperoleh setelah reaksi DO
X = hidrokarbon yield (%), no = peak area alkane, ni = peak area alkena, nz = peak area dari
total produk
S= Selektivitas (%), Co= peak area dari produk alkana target, Ci= peak area dari produk alkena
23
4.2.6 Analisis produk hasil reaksi
Analisa produk cair hasil reaksi dilakukan menggunakan instrument GC-FID, GC-MS, CHNO analisis dan FTIR. Sedangkan analisa produk gas dilakukan menggunakan GC-TCD.
4.2.6.1 Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID)
Analisis produk cair menggunakan GC-FID dilakukan untuk mengetahui distribusi rantai hidrokarbon dari produk yang dihasilkan serta menentukan yield hidrokarbon yang diperoleh pada reaksi DO. Instrumen Agilent Technologies 7890A yang dilengkapi dengan detector
flame ionization. Kolom non-polar (HP-5, panjang: 30m×diameter dalam: 0.32mm×ketebalan
film: 0.25 μm) digunakan pada GC-FID. Produk deoksigenasi di identifikasi menggunakan larutan alkane standar C8-C20 dan 1-bromo heksana sebagai standar internal. Sebanyak 2 µL
cair produk dilarutkan dalam 1,5 mL 1-bromo heksana. Kemudian 1 μL sampel di analisis
menggunakan GC-FID. Temperatur injeksi yang digunakan adalah 250 ℃ dan gas nitrogen digunakan sebagai gas pembawa (carrier gas). Temperatur awal oven adalah 40 ℃ kemudian dinaikkan hingga 270 ℃ dengan laju pemanasan 7℃/menit.
4.2.6.2 Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS)
Analisa produk cair menggunakan GC-MS dilakukan untuk mengetahui jenis senyawa yang diperoleh pada reaksi deoksigenasi sehingga dapat diklasifikasi kelompok senyawa yang terbentuk menjadi hidrokarbon, aromatik, siklik, karboksilik, keton, eter dan yang lainnya. Instrumen HP 6890 GC MS dengan kolom kapiler Agilent 19091S-433 (kolom dengan panjang: 30m×diameter dalam: 0.25mm×ketebalan film: 0.25 μm), HP-5MS (5% fenil metil siloksan) digunakan untuk analisis produk cair. Sebanyak 2 µL cair produk dilarutkan dalam 1,5 mL 1-bromo heksana (standar internal). Kemudian 1 μL sampel di analisis menggunakan GC-MS. Temperatur injeksi yang digunakan adalah 250 ℃ dan gas nitrogen digunakan sebagai gas pembawa (carrier gas). Temperatur awal oven adalah 40 ℃ kemudian dinaikkan hingga 270 ℃ dengan laju pemanasan 7℃/menit.
4.2.6.3 Fourier Transform Infra Red (FTIR)
Spektroskopi inframerah Shimadzu Instrument Spectrum One 8400S digunakan untuk analisis produk cair dan minyak kemiri sunan. Produk cair diteteskan pada pellet KBr yang telah dibuat dan dianalisis pada rentang bilangan gelombang 400-4000 cm-1. Minyak kemiri sunan juga dianalisi menggunakan FTIR dengan metode yang sama. Analisis menggunakan FTIR diperlukan untuk mengetahui perbedaan serapan pita C=O pada gugus karboksilik yang terjadi pada produk cair dengan feedstock awal yakni minyak kemiri sunan. Pita serapan C=O
24
pada gugus karbonil dari asam karboksilat muncul pada bilangan gelombang 1710-1715 cm-1. Sedangkan C-O dari ester muncul pada bilangan gelombang 1740-1745 cm-1.
4.2.6.4 Analisis Unsur C, H, N dan O
Analisis unsur C, H, N dan O dilakukan menggunakan Elemental CHNS/O 2400 Analyzer untuk mengetahui derajat rasio atomik dari oksigen ke karbon (O/C) dan hidrogen ke karbon (H/C). Hasil yang diperoleh diolah menjadi diagram Van Krevelen dari H/C dan O/C.
4.2.6.5 Gas Chromatography-Thermal Conductive Detector (GC-TCD)
Gas yang diperoleh selama reaksi DO ditampung menggunakan Tedlar sampling gas dengan rentang waktu tertentu. Analisis gas dilakukan untuk mengetahui konsentrasi dari gas CO, CO2 dan CH4 yang dihasilkan selama proses reaksi DO. Analisis gas dilakukan
menggunakan kromatografi gas yang dilengkapi dengan detektor termal konduktivitas (Shimadzu GC-8A GC-TCD) dan kolom adsorpsi stainless steel dengan molecular sieve.
4.3 Diagram Alir Kegiatan
Berikut adalah diagram Alir yang menunjukkan proses selama 8 bulan. Luaran wajib yang diharapkan adalah publikasi ilmiah di jurnal International Journal of Hydrogen Energy (Q2,
cite score 4.16, IF 4.084) dan luaran tambahan berupa seminar internasional.
Sintesis Mesopori Zeolit Y dengan dealuminasi
Variasi konsentrasi Variasi Waktu Perlakuan
Karakterisasi Material Mesopori Zeolit Y
Impregnasi dengan Ni
Preparasi Metakaolin dengan Perlakuan Asam
25 Analisis data, Menyimpulkan Hasil Menulis publikasi Ilmiah
4.4 Sistematika Kegiatan dan Pembagian Tugas
Metakaolinisasi dan acid
leaching
Impregnasi Ni pada mesopori zeolit Y
Sintesis zeolit Y mikropori
Sintesis mesopori zeolit Y dengan dealuminasi
Karakterisasi mesopori zeolit Y
Aplikasi DO untuk kemiri sunan dan karakterisasi hasil katalitik Mahasiswa 1 Mahasiwa 1 Mahasiswa 2 Mahasiswa 2, PLP 1, Anggota Tim 3 Mahasiswa 3 Mahasiswa 3, PLP 2, Anggota Tim 3 Anggota Tim 1 dan 2 serta ketua Anggota Tim 1 dan 2 serta ketua
Katalis untuk
produksi jet
biofuel
26
Organisasi tim dan tanggung jawab setiap anggota dijabarkan dalam tabel berikut:
Nama Jurusan/ Fakultas
Jabatan dalam Tim
Tanggung jawab dalam Tim
Prof. Dr. Didik Prasetyoko, S.Si., M.Sc. NIDN. 0016067108 Keahlian: Kimia Anorganik Kimia / FSAD
Ketua Tim Peneliti Utama melakukan studi literatur, merancang pekerjaan, mengkoordinasi pekerjaan, memonitor aktivitas pekerjaan di laboratorium, sintesis dan karakterisasi sampel, serta identifikasi hasil
karakterisasi, analisis data, diskusi hasil, menyimpulkan hasil penelitian dan menulis publikasi di jurnal ilmiah, serta membuat laporan keuangan
Eko Santoso NIDN. 0015016407 Keahlian: Kimia Analitik Kimia / FSAD Anggota Tim (1)
Memonitor mahasiswa dan melakukan pekerjaan di laboratorium, identifikasi hasil sintesis dan karakterisasi, analisis data, diskusi hasil, menyimpulkan hasil penelitian dan menulis publikasi di jurnal ilmiah, serta membuat laporan keuangan Dr. Nurul Asikin Kimia/
Fakultas Sains Anggota Tim Dosen Luar ITS dari Malaysia (2)
Uji CHNO pada hasil karakterisasi produk biofuel dan analisis TPD/TPR O serta menyimpulkan hasil penelitian dan menulis publikasi di jurnal ilmiah,.
Zulfa Nur Aini NRP. 01211850012003 Kimia / FSAD Mahasiswa S2 (1)
Melakukan pekerjaan di laboratorium meliputi metakaolinisasi dan acid
leaching serta sintesis zeolit Y mikropori Muhammad Kafillah NRP. 01211850010015 Kimia / FSAD Mahasiswa S2 (2)
Melakukan pekerjaan di laboratorium meliputi serta impregnasi Ni pada mesopori zeolit Y Abdul Aziz NRP. 01211950010009 Kimia / FSAD Mahasiswa S2 (3)
Melakukan pekerjaan di laboratorium meliputi aplikasi DO untuk kemiri sunan.
Zahrotul Istiqomah Kimia / FSAD
PLP 1 Melakukan karakterisasi hasil material katalis
Sopet Kimia /
FSAD
PLP 1 Melakukan karakterisasi hasil aktivitas katalitik
27
BAB V
JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA
5.1 Jadwal Penelitian
No. Jenis Kegiatan Bulan Penelitian ke-
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Studi Literatur
2 Persiapan peralatan dan bahan 3 Metakaolinisasi dan acid
leaching
4 Sintesis zeolit Y mikropori 5 Sintesis mesopori zeolit Y 6 Karakterisasi mesopori Zeolit
Y
7 Impregnasi Ni pada mesopori zeolit Y
8 Aplikasi DO untuk minyak kemiri sunan
9 Analisis data uji hasil aktivitas katalitik 10 Penulisan Jurnal Ilmiah 11 Penulisan Laporan Akhir
5.2 Anggaran Biaya
No Jenis Pengeluaran Biaya yang diusulkan (Rp)
1 Honorarium untuk pelaksana, petugas
laboratorium, pengumpul data, pengolah data, penganalisis data, honor operator, dan honor pembuat sistem (maksimum 30% dan dibayarkan sesuai ketentuan)
Rp 6.900.000
2 Pembelian bahan habis pakai untuk ATK, fotocopy, surat menyurat, penyusunan laporan, cetak, penjilidan, laporan, publikasi, pulsa, internet, bahan laboratorium, langganan jurnal (maksimum 60%)
28
3 Perjalanan untuk biaya survey/sampling data, seminar/workshop DN-LN, biaya akomodasi-konsumsi, perdiem/lumpsum, transport (maksimum 40%)
Rp 6.000.000
4 Sewa untuk peralatan/ mesin/ ruang laboratorium, kendaraan, kebunpercobaan, peralatan penunjang penelitianlainnya (maksimum 40%)
Rp 15.900.000
Jumlah Rp 50.000.000
Detail Anggaran Biaya
1. Pembelian bahan habis pakai
Material Justifikasi Pembelian Kuantitas Harga Satuan (Rp) Harga Total (Rp) Alat ATK (bolpoin, kertas A4,
buku) Administrasi 1 paket 200.000 200.000
Larutan natrium silikat, reagent grade
Reaktan sintesis
zeolit Y 3 Liter 600.000 1.800.000 NaOH Pelet pa 99% (Sigma
Aldrich)
Reaktan sintesis
zeolit Y 1 kg 2.000.000 2.000.000 NaAlO2 Serbuk pa 99% Reaktan sintesis
zeolit Y 1 kg 1.400.000 1.400.000 Ni(NO3)2.6H2O 97% Logam yang diembankan pada mesopori zeolit Y 1 kg 2.500.000 2.500.000 H2SO4 Reaktan untuk preparasi metakaolin 2 Liter 750000 1.500.000 LUDOX Reaktan untuk sintesis zeolit mesopori 3 botol 500.000 1.500.000 Air deionisasi Pelarut reaksi kimia 500 L 1.000 500.000 Stirer Pengaduk Reaksi 10 buah 60.000 600.000 Kertas pH Indikator Penelitian 2 pak 170.000 340.000 Etanol Pelarut reaksi kimia 3 Liter 1.200.000 3.600.000 Botol Vial 25 mL Penelitian 30 buah 50.000 1.500.000 Asam Klorida Pelarut reaksi kimia 1 Botol 1.260.000 1.260.000 Ammonium Asetat Pelarut reaksi kimia 1 Botol 1.250.000 1.250.000 Kertas Saring Whatman Penelitian 2 Pak 250.000 500.000
Parafilm Penelitian 1 buah 300.000 300.000
CTABr Reaktan sintesis
mesopori Y 1 Kg 450.000 450.000 Subtotal (Rp) 21.200.000 2. Pengumpulan Data
29 Material Justifikasi
Pengumpulan Data Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Harga Total (Rp) HR Pembantu Peneliti Eksperimen 360 hari 15.000 4.500.000 HR Sekretariat/Administrasi
Peneliti Eksperimen 8 bulan 300.000 2.400.000 Subtotal (Rp) 6.900.000 3. Sewa
Analisis Data Justifikasi Sewa Kuantitas Harga Satuan (Rp)
Harga Total (Rp) XRD sudut pendek dan sudut
panjang
Karakterisasi 15 sampel
100.000 1.500.000 FTIR Karakterisasi 10 sampel 75.000 750.000 SEM-EDX Karakterisasi 5 sampel 400.000 2.000.000 TEM Karakterisasi 4 sampel 1.000.000 4.000.000 Adsorpsi Nitrogen full isoterm Karakterisasi 4 sampel 600.000 2.400.000 Uji Keasaman dengan piridin Karakterisasi 5 sampel 320.000 1.600.000 XRF Karakterisasi 5 sampel 250.000 1.250.000 GC-MS Karakterisasi 12 sampel 200.000 2.400.000 Subtotal (Rp) 15.900.000 4. Transportasi Material Justifikasi Perjalanan Kuantitas Harga Satuan (Rp) Harga Total (Rp) Biaya seminar internasional Kegiatan Publikasi 1 paket 4.000.000 4.000.000 Perjalanan seminar Internasional Tiket pesawat dan
penginapan 1 paket 2.000.000 2.000.000 Subtotal (Rp) 6.000.000
30
BAB VI
DAFTAR PUSTAKA
Aghaei, E., Karimzadeh, R., Godini, H. R., Gurlo, A., & Gorke, O. (2019). Improving the physicochemical properties of Y zeolite for catalytic cracking of heavy oil via sequential steam-alkali-acid treatments. Microporous and Mesoporous Materials,
294(October 2019), 109854. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.109854
Al Muttaqii, M., Marlinda, L., Roesyadi, A., & Hari Prajitno, D. (2017). Co-Ni/HZSM-5 Catalyst for Hydrocracking of Sunan Candlenut Oil (Reutealis trisperma (Blanco) Airy Shaw) for Production of Biofuel. The Journal of Pure and Applied Chemistry
Research, 6(2), 84–92. https://doi.org/10.21776/ub.jpacr.2017.006.02.257
Aliana-Nasharuddin, N., Asikin-Mijan, N., Abdulkareem-Alsultan, G., Saiman, M. I., Alharthi, F. A., Alghamdi, A. A., & Taufiq-Yap, Y. H. (2019). Production of green diesel from catalytic deoxygenation of chicken fat oil over a series binary metal oxide-supported MWCNTs. RSC Advances, 10(2), 626–642. https://doi.org/10.1039/c9ra08409f
Asadi, A. A., Alavi, S. M., Royaee, S. J., & Bazmi, M. (2018). Dependency of acidic and surficial characteristics of steamed Y zeolite on potentially effective synthesis parameters: Screening, prioritizing and model development. Microporous and
Mesoporous Materials, 259, 142–154.
https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.09.028
Asikin-Mijan, N., Lee, H. V, Abdulkareem-alsultan, G., & Afandi, A. (2017). Production of green diesel via cleaner catalytic deoxygenation of Jatropha curcas oil. Journal of Cleaner Production, 167, 1048–1059. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.10.023
Asikin-Mijan, N., Ooi, J. M., AbdulKareem-Alsultan, G., Lee, H. V., Mastuli, M. S., Mansir, N., … Taufiq-Yap, Y. H. (2020). Free-H2 deoxygenation of Jatropha curcas oil into cleaner diesel-grade biofuel over coconut residue-derived activated carbon catalyst. Journal of Cleaner Production, 249.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119381
Choo, M., Oi, L. E., Ling, T. C., Ng, E., Lin, Y., Centi, G., & Juan, J. C. (2020). Deoxygenation of Triolein to Green Diesel in the H2-free condition: Effect of Transition Metal Oxide Supported on Zeolite Y. Journal of Analytical and Applied
31
Crawford, J. M., Smoljan, C. S., Lucero, J., & Carreon, M. A. (2019). Deoxygenation of stearic acid over cobalt-based nax zeolite catalysts. Catalysts, 9(1). https://doi.org/10.3390/catal9010042
Dawes, G. J. S., Scott, E. L., Le Nôtre, J., Sanders, J. P. M., & Bitter, J. H. (2015). Deoxygenation of biobased molecules by decarboxylation and decarbonylation - A review on the role of heterogeneous, homogeneous and bio-catalysis. Green
Chemistry, 17(6), 3231–3250. https://doi.org/10.1039/c5gc00023h
Freitas, C., Pereira, M., Souza, D., Fonseca, N., Sales, E., Frety, R., … Brandao, S. (2019). Thermal and catalytic pyrolysis of dodecanoic acid on SAPO-5 and Al-MCM-41 catalysts. Catalysts, 9(5), 1–13. https://doi.org/10.3390/catal9050418 Gómez, J. M., Díez, E., Rodríguez, A., & Palanca, R. (2019). Thermocatalytic
deoxygenation of methyl laurate over potassium FAU zeolites. Microporous and
Mesoporous Materials, 284(March), 122–127.
https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.04.025
Graça, I., Bacariza, M. C., Fernandes, A., & Chadwick, D. (2018). Desilicated NaY zeolites impregnated with magnesium as catalysts for glucose isomerisation into fructose. Applied Catalysis B: Environmental, 224(November 2017), 660–670. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.11.009
Hengsawad, T., Jindarat, T., Resasco, D. E., & Jongpatiwut, S. (2018). Synergistic effect of oxygen vacancies and highly dispersed Pd nanoparticles over Pd-loaded TiO2 prepared by a single-step sol–gel process for deoxygenation of triglycerides.
Applied Catalysis A: General, 566, 74–86.
https://doi.org/10.1016/j.apcata.2018.08.007
Hermida, L., Zuhairi, A., & Rahman, A. (2015). Deoxygenation of fatty acid to produce diesel-like hydrocarbons : A review of process conditions , reaction kinetics and mechanism. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42, 1223–1233. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.10.099
Holilah, H., Prasetyoko, D., Oetami, T. P., Santosa, E. B., Zein, Y. M., Bahruji, H., … Juwari, J. (2014). The potential of Reutealis trisperma seed as a new non-edible source for biodiesel production. Biomass Conversion and Biorefinery, 5(4), 347– 353. https://doi.org/10.1007/s13399-014-0150-6
Hu, C., Du, X., Li, D., Xin, H., Zhou, W., Yang, R., & Zhou, K. (2019). The Conversion of Jatropha Oil into Jet Fuel on NiMo/Al-MCM-41 Catalyst: Intrinsic Synergic Effects between Ni and Mo. Energy Technology, 7(5).
32 https://doi.org/10.1002/ente.201800809
Johnson, E. B. G., & Arshad, S. E. (2014). Hydrothermally synthesized zeolites based on kaolinite: A review. Applied Clay Science, 97–98, 215–221. https://doi.org/10.1016/j.clay.2014.06.005
Kochaputi, N., Kongmark, C., Khemthong, P., Butburee, T., Kuboon, S., Worayingyong, A., & Faungnawakij, K. (2019). Catalytic behaviors of supported cu, ni, and co phosphide catalysts for deoxygenation of oleic acid. Catalysts, 9(9). https://doi.org/10.3390/catal9090715
Komadel, P. (2016). Acid activated clays: Materials in continuous demand. Applied Clay
Science, 131, 84–99. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.05.001
Kumar, K. R., Channarayappa, Chandrika, K., Prasanna, K. T., & Gowda, B. (2015). Biodiesel production and characterization from non-edible oil tree species Aleurites trisperma Blanco. Biomass Conversion and Biorefinery, 5(3), 287–294. https://doi.org/10.1007/s13399-014-0152-4
Kusmiyati, K., Prasetyoko, D., Murwani, S., Fadhilah, M. N., Oetami, T. P., Hadiyanto, H., … Roesyadi, A. (2019). Biodiesel production from reutealis trisperma oil using KOH impregnated eggshell as a heterogeneous catalyst. Energies, 12(19). https://doi.org/10.3390/en12193714
Lai, Q., Zhang, C., & Holles, J. H. (2016). Hydrodeoxygenation of guaiacol over Ni@Pd and Ni@Pt bimetallic overlayer catalysts. Applied Catalysis A: General, 528, 1– 13. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.09.009
Leal, P. V. B., Magriotis, Z. M., Sales, P. F. de, Papini, R. M., & Viana, P. R. de M. (2017). Effect of the acid treatment conditions of kaolinite on etheramine adsorption: A comparative analysis using chemometric tools. Journal of
Environmental Management, 197, 393–403.
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.04.003
Lee, K., Lee, M. E., Kim, J. K., Shin, B., & Choi, M. (2019). Single-step hydroconversion of triglycerides into biojet fuel using CO-tolerant PtRe catalyst supported on USY. Journal of Catalysis, 379, 180–190. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2019.09.043
Lima, P. E A, Angélica, R. S., & Neves, R. F. (2014). Dissolution kinetics of metakaolin in sulfuric acid: Comparison between heterogeneous and homogeneous reaction
methods. Applied Clay Science, 88–89, 159–162.
33
Lima, Paula E.A., Romulus.Angelica, & Roberto F. Neves. (2017). Dissolution kinetics of Amazonian metakaolin in hydrochloric acid. Clay Minerals, 52, 75–82.
Loe, R., Santillan-Jimenez, E., Morgan, T., Sewell, L., Ji, Y., Jones, S., … Crocker, M. (2016). Effect of Cu and Sn promotion on the catalytic deoxygenation of model and algal lipids to fuel-like hydrocarbons over supported Ni catalysts. Applied Catalysis
B: Environmental, 191, 147–156. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.03.025
Marlinda, L., Al-Muttaqii, M., Roesyadi, A., & Prajitno, D. H. (2020). Effect of cobalt supported on the hierarchical Ni/HZSM-5 catalyst in hydrocracking of Sunan candlenut oil (Reutealis trisperma (Blanco) airy shaw). Journal of Physics:
Conference Series, 1442(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1442/1/012048
Masoudian, S. K., Sadighi, S., & Abbasi, A. (2013). Synthesis and characterization of high aluminum zeolite X from technical grade materials. Bulletin of Chemical
Reaction Engineering and Catalysis, 8(1), 54–60.
https://doi.org/10.9767/bcrec.8.1.4321.54-60
Park, Y.-K., Lee, H., & Kim, Y.-M. (2018). Catalytic Hydrodeoxygenation of Cork Oak Pyrolysis Oil Over Ni/Al-MCM-41. Journal of Nanoscience and Nanotechnology,
19(2), 1158–1161. https://doi.org/10.1166/jnn.2019.15946
Rashad, A. M. (2013). Metakaolin as cementitious material: History, scours, production and composition-A comprehensive overview. Construction and Building
Materials, 41, 303–318. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.12.001
Rezaei, P. S., Shafaghat, H., & Daud, W. M. A. W. (2015). Aromatic hydrocarbon production by catalytic pyrolysis of palm kernel shell waste using bifunctional Fe/HBeta catalyst: effect of lignin-derived phenolics on zeolite deactivation. Royal
Society of Chemistry, 1–19. https://doi.org/10.1039/C5GC01935D
Riayatsyah, T. M. I., Ong, H. C., Chong, W. T., Aditya, L., Hermansyah, H., & Mahlia, T. M. I. (2017). Life cycle cost and sensitivity analysis of reutealis trisperma as non-edible feedstock for future biodiesel production. Energies, 10(7). https://doi.org/10.3390/en10070877
Safa Gamal, M., Asikin-Mijan, N., Arumugam, M., Rashid, U., & Taufiq-Yap, Y. H. (2019). Solvent-free catalytic deoxygenation of palm fatty acid distillate over cobalt and manganese supported on activated carbon originating from waste coconut shell. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 144(May). https://doi.org/10.1016/j.jaap.2019.104690
34
candlenut (Reutealis trisperma airy shaw) oil by using nimo-γAl 2 O 3 as renewable energy. Indonesian Journal of Chemistry, 19(1), 78–88. https://doi.org/10.22146/ijc.27274
Shaterzadeh, M. J., & Ataei, S. A. (2017). The effects of temperature, initial pH, and glucose concentration on biohydrogen production from Clostridium acetobutylicum. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental
Effects, 39(11), 1118–1123. https://doi.org/10.1080/15567036.2017.1297875
Silitonga, A. S., Mahlia, T. M. I., Kusumo, F., Dharma, S., Sebayang, A. H., Sembiring, R. W., & Shamsuddin, A. H. (2019). Intensification of Reutealis trisperma biodiesel production using infrared radiation: Simulation, optimisation and validation.
Renewable Energy, 133, 520–527. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.10.023
Silitonga, A. S., Mahlia, T. M. I., Ong, H. C., Riayatsyah, T. M. I., Kusumo, F., Ibrahim, H., … Gumilang, D. (2017). A comparative study of biodiesel production methods for Reutealis trisperma biodiesel. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization
and Environmental Effects, 39(20), 2006–2014.
https://doi.org/10.1080/15567036.2017.1399174
Suprapto, Fauziah, T. R., Sangi, M. S., Oetami, T. P., Qoniah, I., & Prasetyoko, D. (2016). Calcium oxide from limestone as solid base catalyst in transesterification of Reutealis trisperma oil. Indonesian Journal of Chemistry, 16(2), 208–213. https://doi.org/10.22146/IJC.21165
Xing, S., Lv, P., Zhao, C., Li, M., & Yang, L. (2018). Solvent-free catalytic
deoxygenation of oleic acid via nano-Ni / HZSM-5 : E ff ect of reaction medium
and coke characterization. 179(June), 324–333.
https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2018.07.024
Yulianti, C. H., Ediati, R., Hartanto, D., Purbaningtias, T. E., Chisaki, Y., Jalil, A. A., … Prasetyoko, D. (2014). Synthesis of CaOZnO nanoparticles catalyst and its application in transesterification of Refined Palm Oil. Bulletin of Chemical
Reaction Engineering and Catalysis, 9(2), 100–110.
https://doi.org/10.9767/bcrec.9.2.5998.100-110
Zhang, J., Fidalgo, B., Wagland, S., Shen, D., Zhang, X., & Gu, S. (2019). Deoxygenation in anisole decomposition over bimetallic catalysts supported on
HZSM-5. Fuel, 238(September 2018), 257–266.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.10.129
35
and stable Cu-Ni/ZrO2 catalysts for in situ hydrogenation and deoxygenation of oleic acid into heptadecane using methanol as a hydrogen donor. Fuel,
230(January), 211–217. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.05.018
Zhang, Z. H., Zhu, H. J., Zhou, C. H., & Wang, H. (2016). Geopolymer from kaolin in China: An overview. Applied Clay Science, 119, 31–41. https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.04.023
