Kutipan:Yang, G.; Yu, J.
Kemajuan dalam Zeolit Dasar untuk Produksi Biodiesel melalui Transesterifikasi. Kimia 2023, 5, 438–451. https://doi.org/10.3390/
kemistri5010032
Editor Akademik: josé Antonio Odriozola dan Hermenegildo García
Diterima: 19 Januari 2023 Direvisi: 21 Februari 2023 Diterima: 25 Februari 2023 Diterbitkan: 3 Maret 2023
Hak cipta: © 2023 oleh penulis.
Pemegang lisensi MDPI, Basel, Swiss.
Artikel ini adalah artikel akses terbuka didistribusikan berdasarkan ketentuan dan ketentuan Creative Commons
Lisensi atribusi (CC BY) (https://
creativecommons.org/licenses/by/
4.0/).
Ulasan
Kemajuan Zeolit Dasar untuk Produksi Biodiesel melalui Transesterifikasi
Guoju Yang1 dan Jihong Yu1,2,*
1 Laboratorium Kunci Negara untuk Sintesis Anorganik dan Kimia Persiapan, Sekolah Tinggi Kimia, Universitas Jilin, Changchun 130012, Cina
2 Pusat Internasional Ilmu Masa Depan, Universitas Jilin, Changchun 130012, Cina
* Korespondensi: jihong@jlu.edu.cn
Abstrak: Pemanfaatan solar minyak bumi yang berlebihan telah menyebabkan menipisnya sumber daya fosil dan
pencemaran lingkungan yang parah. Biodiesel yang dihasilkan dari renewable triglycerides (TGs) atau limbah
lipid merupakan bahan bakar pengganti solar dengan emisi rendah. Biodiesel terutama diproduksi melalui
reaksi transesterifikasi melalui katalis basa homogen dengan aktivitas yang sangat baik dan biaya yang murah. Sebagai perbandingan,
katalis basa padat lebih menarik karena dampak lingkungannya yang lebih rendah
dan proses produksi dan pemurnian yang lebih sederhana. Masih menjadi tantangan untuk lebih meningkatkan stabilitas dan aktivitas
katalis basa padat. Karena luas permukaan yang tinggi, stabilitas yang unggul, dan kebasaan yang merdu,
zeolit basa, terutama zeolit dua dimensi, telah muncul sebagai katalis basa padat yang menjanjikan untuk
transesterifikasi TGs. Dalam ulasan ini, kami menyajikan kemajuan terbaru dalam sintesis, karakterisasi , dan kinerja katalitik zeolit dasar untuk transesterifikasi TGs. Tantangan
dan prospek pengembangan zeolit dasar untuk produksi biodiesel melalui transesterifikasi juga ditunjukkan. Kami berharap ulasan ini akan menginspirasi desain zeolit yang lebih efisien dan rasional untuk produksi bahan bakar yang berkelanjutan.
Kata kunci:zeolit; transesterifikasi; biodiesel; dua dimensi; kebasaan
1. Pengenalan
Cadangan sumber daya yang terbatas, penipisan yang cepat dan
energi fosil yang tidak berkelanjutan, dan memburuknya efek rumah kaca yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil merupakan
masalah energi utama yang perlu diselesaikan saat ini [
1]. Oleh karena itu, pengembangan
alternatif energi terbarukan sangat penting untuk menjaga kelestarian lingkungan.
Biodiesel, campuran ester asam lemak, yang dihasilkan dari reaksi esterifikasi atau transesterifikasi
minyak nabati terbarukan atau lemak hewani, telah menjadi salah satu sumber energi terbarukan yang paling menjanjikan hingga saat ini [
2–6]. Dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional, biodiesel
memiliki kinerja dan daya tahan mesin yang sama, tetapi memiliki titik nyala yang lebih tinggi dan tidak
mudah terbakar serta tidak beracun, sehingga aman untuk diangkut dan disimpan. Selain itu, biodiesel
bebas dari belerang dan aromatik, sehingga emisi polutannya tidak berbahaya [
7]. Karena biodiesel merupakan pelumas yang sangat baik jika dicampur dengan solar, biodiesel dapat meningkatkan pelumasan
campuran bahan bakar solar dan mengurangi keausan jangka panjang pada mesin diesel [5]. Karena keunggulannya yang menarik, seperti keamanan, biodegradabilitas, kemampuan pembaruan, dan kompatibilitas mesin,
biodiesel telah menjadi komponen pencampur atau pengganti langsung bahan bakar fosil. Saat ini,
produksi biodiesel di seluruh dunia meningkat dan telah melampaui 30 juta ton per tahun tahun karena kebijakan dan insentif pemerintah yang menguntungkan, seperti subsidi fiskal dan preferensi pajak [8]. Terlepas dari keberhasilannya baru-baru ini, biodiesel masih memegang pangsa yang relatif kecil
dari pasar diesel global saat ini, dan kelayakan ekonomi tetap menjadi faktor signifikan yang mempengaruhi
produksi komersialnya. Biaya produksi biodiesel umumnya lebih tinggi daripada solar konvensional karena tingginya biaya bahan baku dan hasil
biodiesel per unit bahan baku yang relatif rendah. Untuk mengatasi tantangan ini, industri dan peneliti akademis
Kimia 2023, 5, 438-451. https://doi.org/10.3390/chemistry5010032 https://www.mdpi.com/journal/chemistry
Kimia 2023, 5 439
sedang berupaya mengembangkan katalis berkinerja tinggi yang dapat meningkatkan efisiensi proses
produksi biodiesel.Saat ini, katalisis cairan ionik [ 9], enzim bio-katalisis [ 10,11], dan asam basa katalisis [7,12,13] merupakan proses utama dalam penelitian produksi biodiesel. Namun, persiapan katalis cair ionik seringkali membutuhkan langkah-langkah yang rumit dan lebih mahaldibandingkan jenis katalis lainnya. Demikian pula, proses katalisis enzimatik efektif dan ramah lingkungan, tetapi juga mahal, yang menghambat pemanfaatannya secara luas di industri. Saat ini, proses industri utama untuk produksi biodiesel adalah memanfaatkan basa kuat sebagai katalis homogen dalam reaksi transesterifikasi minyak nabati.
Meskipun pendekatan katalis basa homogen dapat dilakukan secara industri di bawah kondisi ringan dan memberikan kinerja katalitik yang tinggi, sistem katalitik basa cair umumnya mengalami korosi pada instrumen katalitik dan menghasilkan emulsi
dan sabun yang stabil. Selain itu, katalis basa homogen sulit dihilangkan dari bahan bakar nabati
produk, yang menyebabkan biaya tinggi dan polusi limbah [5]. Oleh karena itu, perlu
dikembangkan katalis dasar heterogen yang efisien dan dapat digunakan kembali untuk hijau dan berkelanjutan
proses. Penggunaan basa padat untuk reaksi transesterifikasi tidak hanya dapat memberikan aktivitas dan selektivitas yang lebih tinggi serta masa pakai katalis yang lebih lama, tetapi juga dapat memfasilitasi
efisiensi produksi, karena keunggulan basa padat, seperti tidak korosif, ramah lingkungan, dan lebih sedikit masalah dalam pembuangannya.
Oleh karena itu, berbagai katalis basa padat, seperti oksida alkali tanah , logam alkali/oksida pendukung, dan hidrotalsit, telah banyak diterapkan dalam reaksi transesterifikasi [14–17]. Namun, aktivitas katalitik dan efisiensi katalis basa padat konvensional dalam reaksi transesterifikasi umumnya tunduk pada porositasnya yang buruk
, luas permukaan spesifik yang rendah, dan konsentrasi situs aktif yang terbatas [18]. Selain itu,
toleransi udara dari katalis basa padat merupakan kriteria penting untuk mengakses potensi aplikasi
katalis. Namun demikian, sebagian besar katalis padat basa cenderung tidak aktif di udara dengan
adsorpsi kimiawi karbon dioksida dan air di permukaan. Oleh karena itu, desain dan pengembangan katalis dasar berpori dengan struktur berpori yang ideal
, hidrofobisitas/hidrofilisitas permukaan yang dapat disesuaikan, dan stabilitas tinggi telah menarik minat penelitian yang luas dalam
dekade terakhir [ 7,19].
Zeolit adalah kelas signifikan dari bahan aluminosilikat kerangka terbuka dengan sangkar dan saluran, yang terdiri dari mikropori terdistribusi teratur dalam dimensi
molekuler [20–25]. Penggabungan Al 3+ion ke dalam kerangka zeolit menghasilkan muatan negatif, yang dapat dikompensasikan dengan kation logam atau proton untuk menciptakan karakter asam-
basa zeolit. Baru-baru ini, zeolit telah muncul sebagai katalis yang menjanjikan untuk konversi biomassa menjadi biofuel dan bahan kimia bernilai tambah lainnya [26,27]. Berkat keasaman/kebasaan yang dapat disesuaikan, permukaan spesifik yang
besar,hidrofobisitas/hidrofilisitas yang dapat disetel,
dan stabilitas tinggi, zeolit telah menjadi katalis dan bahan pendukung yang signifikan untuk produksi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi [
28–31].
Berbagai jenis katalis zeolit telah digunakan dalam reaksi transesterifikasi untuk produksi biodiesel. Zeolit asam stabil dan tidak akan terpengaruh oleh keberadaan zeolit air dan asam lemak bebas dalam sistem katalitik [7,32,33]. Namun, laju reaksi dari
zeolit asam untuk transesterifikasi sangat lambat sehingga membatasi aplikasi komersialnya [7].
Enzim yang didukung zeolit telah menarik perhatian karena selektivitasnya yang tinggi dan aktivitasnya
pada suhu yang relatif rendah [
34], sedangkan biaya zeolit yang lebih tinggi dan waktu reaksi zeolit yang lebih lama-
enzim yang didukung telah menjadi resisten untuk diindustrialisasi [11]. Zeolit
basa menunjukkan aktivitas dan stabilitas yang tinggi pada kondisi reaksi yang relatif ringan dengan konsumsi alkohol
yang rendah, sehingga dianggap sebagai katalis heterogen yang menjanjikan untuk reaksi transesterifikasi [
35–40].
Tinjauan ini merangkum kemajuan terkini dalam zeolit dasar untuk produksi biodiesel melalui transesterifikasi, dengan fokus pada strategi persiapan zeolit dasar di masa lalu dekade. Teknik karakterisasi mutakhir juga disajikan untuk mengungkap bagaimana kebasaan zeolit berdampak pada kebasaan dan porositas zeolit serta kinerja katalitik untuk reaksi transesterifikasi trigliserida. Selanjutnya, tantangan saat ini
Kimia 2023, 5 440
dan perspektif masa depan mengenai persiapan, karakterisasi, dan katalisis
zeolit dasar juga dibahas. Tinjauan ini bertujuan untuk memajukan pengembangan strata- gi sintetis untuk zeolit basa dengan kinerja katalitik tinggi dan memperluas penerapan praktis zeolit basa dalam produksi biodiesel dan bahan kimia lainnya.
2. Sintesis Katalis Zeolit Dasar 2.1. Asal Usul Kebasaan dalam Zeolit
Zeolit adalah kelas bahan anorganik kristal yang dibuat dari 4
(T = Si, Al, P, dst.) tetrahedra dengan setiap atom oksigen apikal berbagi dengan atom oksigen
Kimia 2023, 5, UNTUK TINJAUAN SEJAWAT 3
dan perspektif masa depan mengenai persiapan, karakterisasi, dan katalisis
zeolit dasar juga dibahas. Tinjauan ini bertujuan untuk memajukan pengembangan strategi sintetik zeolit basa dengan kinerja katalitik tinggi dan memperluas penerapan praktis zeolit
basa dalam produksi biodiesel dan bahan kimia lainnya.
2. Sintesis Katalis Zeolit Dasar 2.1. Asal Usul Kebasaan dalam Zeolit
Zeolit adalah kelas bahan anorganik kristal yang dibuat dari 4(T
= Si, Al, P, dst.) tetrahedra dengan setiap atom oksigen apikal berbagi dengan tetrahe-dron
yang berdekatantetrahedron [20]. Mengganti atom dalam kerangka zeolit dengan atom lain dengan
valensi yang lebih rendah menimbulkan muatan negatif pada kerangka tersebut, yang perlu dinetralkan oleh protonatau kation logam alkali. Munculnya muatan positif dan negatif menciptakan
keasaman atau kebasaan zeolit.
Sampai saat ini, sifat dasar zeolit terutama telah diidentifikasi sebagai dua jenis, yaitu kebasaan intrinsik dan kebasaan tambahan. Karakter dasar intrinsik zeolit bergantung pada oksigen bermuatan negatif dalam kerangka zeolit, yang bergantung pada struktur
dan komposisi kimianya. Selain itu, kebasaan tambahan dalam zeolit juga dapat berasal dari situs lain, yang bukan merupakan kerangka oksigen, seperti hidroksil basa, gugus oksida, logam pendukung, dll.
Kebasaan intrinsik zeolit dihasilkan oleh kation basa terkompensasi dalam
zeolit yang dapat meningkatkan kerapatan elektron kerangka oksigen, sehingga menghasilkan karakter basa [41]. Kekuatan situs dasar tergantung pada komposisi kimia
dan struktur kerangka zeolit, serta sifat, kandungan, lokasi, dan valensi kation [ 42,43]. Selanjutnya, sifat interaktif antara kation dan zeolit kerangka kerja mempengaruhi kebasaan zeolit [42].
Kebasaan tambahan bahan zeolit dapat berasal dari lokasi dasar lainnya, seperti
sebagai hidroksil basa, gugus oksida, logam pendukung, dll. [44,45]. Beberapa oksida logam dasar (Na2O, MgO, atau CaO) dapat didispersikan pada zeolit melalui penguraian
prekursor logam alkali yang diresapi untuk membentuk kelompok kecil dengan sifat dasar.
Oksida logam
basa dalam zeolit tidak hanya berfungsi sebagai situs basa, tetapi juga dapat meningkatkan situs basa pada
zeolit induk dengan meningkatkan muatan negatif atom oksigen kerangka [ 46].
2.2. Strategi Sintetik Zeolit Dasar
Metode pertukaran ion dan pendekatan impregnasi banyak digunakan untuk menyiapkan zeolit dasar. Pendekatan pertukaran ion bergantung pada pengenalan kation alkali ke dalam kerangka zeolit, kemudian menghasilkan kebasaan struktural dengan menurunkan keelektronegatifan
kerangka zeolit. Dalam metode impregnasi, logam alkali terlarut
prekursor dimasukkan ke dalam zeolit diikuti dengan kalsinasi yang dapat terurai senyawa alkali yang didoping dan menghasilkan situs dasar dalam zeolit [21,28,29]. Spesies alkali ini mungkin memiliki karakter dasarnya, atau mereka dapat mengubah kebasaan kerangka zeolit
melalui suatu interaksi. Di sini, beberapa metode sintesis yang representatif (Gambar1) dari zeolit dasar untuk reaksi transesterifikasi disajikan dan didiskusikan.
yang berdekatan
[20]. Mengganti atom dalam kerangka zeolit dengan atom lain dengan valensi yang lebih rendah
menimbulkan muatan negatif pada kerangka tersebut, yang perlu dinetralkan oleh proton atau kation logam alkali. Munculnya muatan positif dan negatif menciptakan
keasaman atau kebasaan zeolit.
Sampai saat ini, sifat dasar zeolit terutama telah diidentifikasi sebagai dua jenis, yaitu kebasaan intrinsik dan kebasaan tambahan. Karakter dasar intrinsik zeolit bergantung pada oksigen bermuatan negatif dalam kerangka zeolit, yang bergantung pada struktur
dan komposisi kimianya. Selain itu, kebasaan tambahan dalam zeolit juga dapat berasal dari situs lain, yang bukan merupakan kerangka oksigen, seperti hidroksil basa, gugus oksida , logam pendukung, dll.
Kebasaan intrinsik zeolit dihasilkan oleh kation basa terkompensasi dalam
zeolit yang dapat meningkatkan kerapatan elektron kerangka oksigen, sehingga menghasilkan karakter basa [41]. Kekuatan situs dasar tergantung pada komposisi kimia
dan struktur kerangka zeolit, serta sifat, kandungan, lokasi, dan volume kation [42,43]. Selain itu, sifat interaktif antara kation dan kerangka zeolit mempengaruhi kebasaan zeolit [42].
Kebasaan tambahan dari bahan zeolit dapat berasal dari situs dasar lainnya,
seperti hidroksil basa, gugus oksida, logam pendukung, dll. [44,45]. Beberapa oksida logam basa (Na2O, MgO, atau CaO) dapat didispersikan pada zeolit melalui penguraian prekursor
logam alkali murni untuk membentuk gugus-gugus kecil dengan sifat-sifat dasar. Oksida logam dasar
dalam zeolit tidak hanya berfungsi sebagai situs dasar, tetapi juga dapat meningkatkan situs dasar pada
zeolit induk dengan meningkatkan muatan negatif atom oksigen kerangka [46].
2.2. Strategi Sintetik Zeolit Dasar
Metode pertukaran ion dan pendekatan impregnasi banyak digunakan untuk menyiapkan zeolit dasar. Pendekatan pertukaran ion bergantung pada pengenalan kation alkali
ke dalam kerangka zeolit, kemudian menghasilkan kebasaan struktural dengan menurunkan elek-
tronegativitas kerangka zeolit. Dalam metode impregnasi, prekursor
logam alkali terlarut dimasukkan ke dalam zeolit diikuti dengan kalsinasi yang dapat menghilangkan
komposisi senyawa alkali yang didoping dan menghasilkan situs basa dalam zeolit [21,28,29].
Spesies
alkali ini mungkin memiliki karakter dasarnya, atau mereka dapat mengubah kebasaan kerangka
zeolit melalui suatu interaksi. Di sini, beberapa metode sintesis representatif (Fig- ure 1) zeolit dasar untuk reaksi transesterifikasi disajikan dan dibahas.
Gambar 1.Strategi sintesis representatif zeolit dasar.
Kimia 2023, 5 441
2.2.1. Sintesis Pertukaran Ion
Zeolit aluminosilikat tradisional memiliki muatan negatif pada kerangkanya, yang dapat dinetralkan oleh kation logam dengan keelektronegatifan rendah, seperti Na+, K+, dan Cs+, dll. Pendekatan pertukaran ion sebagian besar diterapkan untuk memasukkan kation
alkali ke dalam
pori-pori zeolit dengan bertukar dengan H+dalam kerangka zeolit. Kehadiran
kation alkali dalam zeolit meningkatkan kerapatan elektron kerangka oksigen, sehingga berfungsi sebagai situs dasar.
Secara umum, lebih banyak kerangka aluminium dalam zeolit aluminosilikat dapat menyediakan
lebih banyak tempat pertukaran ion untuk kation alkali; dengan demikian, zeolit A (LTA), X (FAU), dan Y (FAU)
yang memiliki kandungan aluminium tinggi banyak digunakan dalam proses pertukaran ion.
Chen et al. menyiapkan berbagai zeolit Na-Y (FAU) melalui metode pertukaran ion menggunakan
prekursor Na yang berbeda
+kation (NaOH, NaCl, dan Na 2JADI4) [35,47]. Mereka menemukan bahwa
NaOH bisa membuat obat bius lebih banyak Na+dalam zeolit Y daripada dua prekursor natrium lainnya.
Selain itu, baik pH tinggi maupun konsentrasi NaOH yang tinggi dalam larutan penukar ion bermanfaat untuk meningkatkan pemuatan natrium.
Karena kation yang sangat elektropositif dalam zeolit dapat meningkatkan karakter dasar zeolit
zeolit, Cs +dan K+kation ditukar dengan zeolit untuk lebih meningkatkan kebasaan
+
zeolit. Babajide dkk. memperkenalkan K menjadi zeolit Na-X dengan pendekatan pertukaran ion untuk lebih meningkatkan kebasaan Na-X [48]. Al-Ani et al. disiapkan hierarkis X dan
Zeolit Y menggunakan strategi pasca perawatan yang memiliki kapasitas pertukaran ion tinggi [49].
Setelah itu, Cs+ dan K+kation dimasukkan ke dalam zeolit hierarkis melalui ion tukarkan untuk menghasilkan situs dasar yang kuat untuk reaksi transesterifikasi.
Dalam laporan tersebut di atas, metode pertukaran ion cair konvensional (LIE)
diterapkan untuk memasukkan kation alkali ke dalam zeolit. Metode KEBOHONGAN keadaan basah membutuhkanbeberapa percobaan pertukaran dalam larutan untuk meningkatkan derajat pertukaran kation.
Selanjutnya, proses pencucian dan pengeringan berulang dari zeolit yang dipertukarkan cenderung menghasilkan
pencucian kation alkali. Untuk menghindari kekurangan di atas, pertukaran ion solid-state (SSIE) strategi yang melibatkan pencampuran mekanis zeolit dan garam kationik dengan mudah memberikanhost zeolit dengan tingkat pertukaran yang tinggi dan distribusi kation yang homogen dalam pemrosesan satu langkah. Baru-baru ini, Yu dkk. zeolit Na/ITQ-2 yang disiapkan dengan pendekatan LIE dan
SSIE untuk reaksi transesterifikasi [
50]. Dibandingkan dengan KEBOHONGAN konvensional
pendekatan, metode SSIE menguntungkan untuk pembuatan situs dasar yang lebih kuat, yang sangat tidak bergerak dalam zeolit ITQ-2.
2.2.2. Metode Impregnasi
Zeolit dengan kerangka netral tidak dapat diterapkan pada metode pertukaran ion, karena kapasitas pertukaran ion inang zeolit yang dihasilkan dari muatan negatif pada kerangka kerjanya merupakan kunci metode pertukaran ion. Untuk zeolit netral, pendekatan impreg-
nation, yaitu mencampurkan zeolit dehidrasi dengan larutan yang mengandung logam,
sebagian besar diterapkan pada prekursor kation basa obat bius dalam matriks zeolit. Selain itu, strategi kehamilan dapat membuat pemuatan spesies dasar menjadi tinggi, terlepas dariim- pertukaran ionkapasitas zeolit. Dengan demikian, prekursor logam dapat didoping pada kristal zeolit dalam tarian akor dengan pembebanan yang diperlukan. Kelebihan kation setelah kalsinasi dapat diubah
menjadi oksida logam basa pada / dalam rongga zeolit. Zeolit yang ditambahkan kation yang mengandung
kation dan oksida logam ini memiliki kebasaan yang lebih tinggi daripada zeolit yang ditukar kation untuk
reaksi yang dikatalisis basa.
Ketika prekursor logam alkali terlarut (Li, Na, K, Cs) didoping pada zeolit
dengan metode impregnasi, garam logam alkali dapat didekomposisi dengan kalsinasi untuk membentuk kation alkali dalam kerangka atau / dan untuk menghasilkan oksida logam alkali pada
zeolit. Keduanya membuat inang zeolit dengan kebasaan.Impregnasi basah adalah metode khas untuk memasukkan kation alkali atau oksida alkali ke dalam zeolit dengan merendam zeolit dalam larutan prekursor alkali terlarut. Chen et al. [40] zeolit Beta silika tinggi yang disiapkan dalam sistem yang mengandung fluorida, dan
selanjutnya
menghamilinya dengan larutan NaOH encer. Na yang diresapi +kation adalah
Kimia 2023, 5 442
hadir di kandang dan lokasi cacat zeolit Na / Beta yang telah disiapkan, melakukan pekerjaan yang diperlukansitus dasar untuk reaksi transesterifikasi triolein.
Manadee dkk. [ 51] memperkenalkan spesies kalium ke dalam zeolit zeolit Na / X menggunakan
metode impregnasi dengan larutan penyangga kalium asetat. Karbonat dihasilkan pada zeolit setelah kalsinasi zeolit yang diresapi, yang diberkahi bahan K/NaX olahan dengan kebasaan kuat untuk reaksi transesterifikasi.
Demikian juga, Li dkk. [38] menyiapkan bahan zeolit Li / NaY yang didoping litium dengan strategi impregnasi berbantuan mikroemulsi menggunakan berbagai rasio molar Li2CO3untuk tidak. Sejumlah besar spesies alkali dimasukkan ke dalam zeolit, sehingga meningkatkan aktivitas katalitik dan stabilitas katalis Li/NaY dalam reaksi transesterifikasi minyak jarak dengan etanol.
Selain kation alkali dan oksida logam alkali, oksida logam alkali tanah yang ditopang pada inang zeolit memiliki sifat basa yang kuat, karena keelektronegatifannya yang rendah.
Misalnya, empat nitrat (K, Na, Ca, dan Mg) didoping pada zeolit klinoptilolit menggunakan metode
impregnasi di bawah pengadukan magnetik dan iradiasi ultrasonik. CaO dan MgO
dihasilkan pada zeolit klinoptilolit setelah kalsinasi dan menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan sampel yang didoping K dan Na dalam transesterifikasi minyak goreng limbah komersial
[
52]. Di antara oksida logam basa, CaO yang hemat biaya memiliki kebasaan tinggi dan tidak larut dalam metanol; oleh karena itu, ini adalah spesies basa yang menjanjikan yang didukung pada
inang zeolit untuk reaksi transesterifikasi. Wu dkk. memuat CaO pada zeolit KL, NaY, dan Na / ZSM-5
menggunakan pendekatan impregnasi di bawah iradiasi gelombang mikro [
53]. Mereka melaporkan bahwa pemanfaatan radiasi gelombang mikro bermanfaat untuk menyebarkan CaO pada zeolit, sehingga meningkatkan kebasaan katalis. CaO/zeolit yang telah diolah menunjukkan aktivitas yang sangat baik dalam reaksi transesterifikasi minyak kedelai dengan metanol. Yuan dkk.
ditentukan
konsentrasi optimum prekursor kalsium yang digunakan dalam larutan impregnasi [ 46].
Zeolit CaO/ZSM-5 yang dihasilkan, yang diolah menggunakan larutan 35% (wt./ vol.) berair
larutan kalsium asetat untuk impregnasi, memberikan hasil biodiesel yang unggul dalam reaktor gelombang mikro.
2.2.3. Sintesis Satu Pot
Sistem sintesis satu pot untuk memasukkan prekursor logam ke dalam zeolit sangat efektif- strategi tive untuk memodifikasi sifat asam-basa zeolit [ 31,54]. Peng dan rekan
kerjanya menyiapkan zeolit tipe MFImetalosilikat dengan metode sintesis satu pot, di mana kation alkali tanah (Mg 2+, Ca2+, Sr2+,atau Ba2+) dimasukkan ke dalam silikalit-1
zeolit [55]. Sintesis hidrotermal zeolit alkali satu pot melibatkan
proses pretreatment yang penting untuk ko-hidrolisis/kondensasi sumber silika dengan hidrokloriklarutan asam. Pusat-pusat dasar kuat intrakristalin dibangun dan distabilkan
dalam kerangka zeolit yang terpelihara dengan baik. CO2pengukuran penyerapan dan1H→13C dan
1H→29Si cross-polarisasi magic-angle spinning NMR spectra secara komprehensif memperkuat keberadaan situs dasar turunan kation alkali tanah dalam kerangka LKM.
Singkatnya, pendekatan sintesis satu pot langsung adalah strategi yang menjanjikan untuk mengembangkan zeolit dasar yang sangat baik untuk katalisis basa padat, karena hemat waktu dan energi
, dan membantu melestarikan kerangka zeolit. Metode alternatif lainnya adalah pendekatan SSIE yang
lancar, yang dapat menjangkar lebih banyak situs dasar dan menstabilkannya dalam
langkah pertukaran ion sederhana. Metode ini menunjukkan potensi besar untuk menyiapkan zeolit dasar berkinerja tinggi
untuk reaksi transesterifikasi.
3. Karakterisasi Zeolit Dasar
Situs dasar dalam zeolit adalah pusat aktif untuk reaksi transesterifikasi. Pemahaman mendalam tentang keadaan kimia dan lokasi situs dasar dalam zeolit sangat
penting untuk merancang katalis zeolit dasar yang lebih efisien untuk reaksi transesterifikasi.
Berbagai teknik karakterisasi, seperti desorpsi terprogram suhu (TPD),
spektroskopi inframerah( IR), resonansi magnetik nuklir (NMR), dan spektroskopi fotoelektron sinar-X
(XPS) telah banyak digunakan untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang char-
Kimia 2023, 5 443
akteristik situs dasar dalam zeolit [ 56]. Di sini, beberapa
teknik karakterisasi representatif yang dapat memantau kebasaan zeolit akan diperkenalkan secara singkat dalam
konten berikut (Gambar 2).
Kimia 2023, 5, UNTUK TINJAUAN SEJAWAT 6
Berbagai teknik karakterisasi, seperti desorpsi terprogram suhu (TPD),
spektroskopi inframerah( IR), resonansi magnetik nuklir (NMR), dan spektroskopi fotoelektron sinar-X
(XPS) telah banyak digunakan untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang karakteristik arang
.dari situs dasar di zeolit [56]. Di sini, beberapa teknologi karakterisasi representatif yang dapat memantau kebasaan zeolit akan diperkenalkan secara singkat dalam konten berikut (Gambar 2).
Gambar 2. Teknik karakterisasi representatif dari situs dasar dalam zeolit.
3.1. TPD Karbon Dioksida (CO2- TPD)
Molekul probe yang digabungkan dengan teknik karakterisasi yang tepat
banyak digunakan untuk mengukur kebasaan zeolit dengan memantau interaksi molekul probe dengan situs dasar zeolit. CO2adalah molekul probe yang umum dan sering digunakan untuk
mencegah-
tambang sifat dasar zeolit yang didoping kation alkali. CO 2- TPD adalah pendekatan yang mudah untuk
memperkirakan konsentrasi dan kekuatan situs dasar sesuai dengan parameter desorpsi dan luas puncak pada profil desorpsi TPD. Misalnya, Hattori dkk. menyiapkan
serangkaian zeolit X yang ditukar kation alkali dan zeolit X yang ditambahkan kation alkali yang mengandung kelebihan kation alkali (K
+, CS+, RP+) [57]. Kebasaan alkali / zeolit diawasi oleh TPD-CO 2. Zeolit yang ditambahkan kation alkali menunjukkan area puncak desorpsi yang lebih besar daripada zeolit pertukaran ion kation alkali, yang menunjukkan bahwa kation
yang dimasukkan secara berlebihan menghasilkan situs basa tambahan yang melimpah di zeolit X. TPD-CO
2dapat mengevaluasi
kekuatan relatif dan proporsi situs dasar dalam zeolit yang berbeda dalam kondisi yang sama , sedangkan sulit untuk mengidentifikasi keadaan CO yang teradsorpsi
2dan secara tepat menghitung konsentrasi situs-
Gambar 2.Teknik karakterisasi representatif dari situs dasar dalam zeolit.
3.1. TPD Karbon Dioksida (CO2- TPD)
Molekul probe yang digabungkan dengan teknik karakterisasi yang tepat banyak
digunakan untuk mengukur kebasaan zeolit dengan memantau interaksi molekul probe dengan situs dasar zeolit. CO2adalah molekul probe yang umum dan sering digunakan untuk
menentukan
sifat dasar zeolit yang didoping kation alkali. CO2- TPD adalah pendekatan yang mudah untuk memperkirakan
konsentrasi dan kekuatan situs dasar sesuai dengan suhu desorpsi dan
area puncak dalam profil desorpsi TPD. Misalnya, Hattori dkk. menyiapkan serangkaian alkali kation-menukar zeolit X dan kation alkali-menambahkan zeolit X yang mengandung
kation alkali berlebih (K+, CS+, RP+) [57]. Kebasaan alkali / zeolit dipantau dengan metode
TPD-CO2. Zeolit yang ditambahkan kation alkali menunjukkan area puncak desorpsi yang lebih besar daripada
zeolit pertukaran ion kation alkali, yang menunjukkan bahwa kation yang dimasukkan secara berlebihan menghasilkan
situs basa tambahan yang melimpah di zeolit X. TPD-CO
2dapat mengevaluasi kekuatan relatif dan proporsi situs dasar dalam zeolit yang berbeda dalam kondisi yang sama, sedangkan sulit untuk mengidentifikasi keadaan CO yang teradsorpsi2dan secara tepat menghitung konsentrasi situs dasar dalam zeolit.
situs dasar dalam zeolit.
3.2. Spektroskopi Inframerah
Spektroskopi inframerah menggunakan molekul probe dapat mempelajari
kebasaan zeolit secara kualitatif/kuantitatif dengan menganalisis pita adsorpsi inframerah dari molekul probe [58].
Misalnya, spektroskopi inframerah CO
2adsorpsi (IR-CO 2) dapat menentukan keadaan CO2
teradsorpsi pada zeolit, sesuai dengan interaksi CO yang kuat 2dengan situs dasar, sehingga memberikan informasi struktural pada situs dasar [59,60]. H. Bekhti dkk. digunakan dalam
spektroskopi inframerah transformasi fourier (FTIR) CO
2adsorpsi untuk mempelajari keadaan teradsorpsi CO2pada MgO diresapi pada NaY. Mereka melaporkan bahwa secara kimiawi ad- sorbed CO2hadir dalam berbagai bentuk, termasuk karbonat, spesies karboksilat,
karbonat bidentat terkonjugasi dan terkonjugasi, bikarbonat dan unidentat, dll. Spesies karboksilat
dan karbonat bidentat terkelat berhubungan dengan porositas dan kebasaan
zeolit NaY yang didoping MgO, yang menunjukkan pembentukan berbagai situs dasar adsorpsi pada
zeolit basa yang dipelajari.
Di antara berbagai molekul probe, seperti pirol [61], kloroform [55,62,63], N 2O4
[64,65], dan metanol [66,67], pirol telah menarik perhatian khusus karena sensitifnya 3.2. Spektroskopi Inframerah
Spektroskopi inframerah menggunakan molekul probe dapat dipelajari secara kualitatif/kuantitatif
kebasaan zeolit dengan menganalisis pita adsorpsi inframerah dari molekul probe [58]. Untuk contohnya, spektroskopi inframerah CO2adsorpsi (IR-CO 2) dapat menentukan keadaan CO2teradsorpsi pada zeolit, sesuai dengan interaksi CO yang kuat 2dengan situs dasar, dengan demikian memberikan informasi struktural pada situs dasar [59,60]. H. Bekhti dkk. digunakan dalam spektroskopi inframerah transformasi fourier situ (FTIR) dari CO2adsorpsi untuk mempelajari keadaan dari CO yang teradsorpsi2pada MgO diresapi pada NaY. Mereka melaporkan bahwa secara kimiawi teradsorpsi CO2hadir dalam berbagai bentuk, termasuk karbonat, spesies karboksilat, karbonat bidentat terkelat dan dijembatani, bikarbonat dan unidentat, dll. Spesies karboksilat dan karbonat bidentat terkelat berhubungan dengan porositas dan kebasaan
zeolit NaY yang didoping MgO, yang menunjukkan pembentukan berbagai situs dasar adsorpsi pada zeolit basa yang
dipelajari.Di antara berbagai molekul probe, seperti pirol [61], kloroform [55,62,63], N2O4[64,65], dan metanol [ 66,67], pyrrole telah menarik perhatian khusus karena spektrumnya yang
sensitif-
karakteristik skopik yang berkorelasi erat dengan kebasaan zeolit [58]. Deteksi IR
pirol yang teradsorpsi pada lokasi dasar zeolit dapat mengkarakterisasi kekuatan dasar dan lingkungan lokal zeolit dasar. Selanjutnya, pirol bersifat non-reaktif pada situs dasar zeolit dan tetap utuh dalam kondisi percobaan IR. Barthomeuf et al. IR pirol bekas
Kimia 2023, 5 444
adsorpsi (IR-pirol) untuk memantau sifat dasar zeolit yang berbeda dengan
struktur dan komposisi kimia yang bervariasi [41,43]. Mereka melaporkan bahwa ketika kebasaan zeolit
meningkat, pita IR yang sesuai dengan getaran NH bergeser ke bilangan gelombang yang lebih rendah,
karena interaksi pirol dengan oksigen dari kerangka zeolit.
Hal ini mengakibatkan pembentukan jembatan dan polarisasi ikatan N-H [
41]. Demikian pula, kekuatan basa kation alkali yang ditukar dengan zeolit tipe FAU dievaluasi sesuai dengan pergeseran pita inframerah yang sesuai dengan getaran NH dari pirol yang teradsorpsi pada zeolit basa.
Hasil yang diperoleh menandakan bahwa NaX memiliki kebasaan yang lebih tinggi daripada NaY, dan basakekuatan zeolit penukar ion alkali meningkat dengan urutan sebagai berikut: TIDAK< KY <
NaX < CsX [43]. Huang dan Kaliaguine menentukan kebasaan pertukaran kation logam alkali zeolit ZSM-5, mordenit, X, dan Y menurut getaran peregangan NH dari
adsorpsi pirol inframerah [ 61]. Situs dasar dalam zeolit yang ditukar kation ini adalah basa Lewis yang berasal dari kerangka oksigen yang berdekatan dengan kation. Selanjutnya, dua pita peregangan NH diamati dalam spektrum inframerah pirol yang teradsorpsi pada zeolit yang mengandung dua kation, yang menyiratkan bahwa kekuatan dasar bervariasi dari satu lokasi ke lokasi
lain dan alkalinitas zeolit terutama bergantung pada lingkungan setempat daripada komposisi zeolit.zeolit. Dibandingkan dengan zeolit tipe FAU, zeolit Si tinggi menunjukkan frekuensi regangan NH yang lebih tinggi dan intensitas pita yang lebih lemah pada spektrum pirol IR,
yang menunjukkan kebasaan yang lebih lemah dan konsentrasi situs dasar yang lebih rendah.
3.3. NMR
Selain digunakan dalam spektroskopi adsorpsi inframerah, pirol juga telah digunakan sebagai
probe sensitif dalam analisis NMR untuk mengukur kebasaan zeolit. Blasco et al. digunakan1H NMR untuk menyelidiki kebasaan intrinsik zeolit penukar kation alkali (tipe FAU) dengan memantau pergeseran kimiawi gugus NH dari pirol yang diserap secara kimiawi [68]. Temuan mereka mengungkapkan bahwa1Pergeseran kimia H yang sesuai dengan resonansi proton N-H bergeser ke menjadi 3 ppm dari LiY menjadi zeolit KX, menunjukkan peningkatan kebasaan zeolit. Secaraatas khusus,
1Pergeseran kimiawi H NMR terkait erat dengan frekuensi rata–rata N-H yang dihitung dari pita N–H inframerah [ 58], menyoroti efektivitas 1Analisis H NMR pirol dalam menentukan kebasaan zeolit rata-rata. Analisis NMR solid-state dari alkali inti logam dalam karya Blasco membuktikan interaksi antara kation pirol dan logam alkali pada zeolit tipe FAU [ 63,68]. Selain itu, pergeseran kimiawi gugus metoksida dalam13C Spektrum NMR metanol yang teradsorpsi pada zeolit basa menurun dengan
bertambahnya
kebasaan. Dengan demikian,13Analisis C NMR terhadap spesies metoksida yang teradsorpsi secara kimiawi juga efektif
pendekatan untuk menentukan kebasaan zeolit [69].
3.4. XPS
XPS adalah teknik yang berguna untuk mengkarakterisasi kebasaan zeolit dengan mengukur
energi ikat (BE) untuk oksigen kerangka. Pengaruh jenis kation alkali dan komposisi zeolit terhadap unsur-unsur terkait diselidiki oleh Okamoto
dan rekan kerjanya. Mereka menemukan bahwa kebasaan oksigen kerangka meningkat dengan penurunan elektronegativitas kation yang dipertukarkan [70]. Selain itu, analisis XPS
terhadap molekul probe yang diserap secara kimiawi di lokasi dasar zeolit dapat secara efektif mencerminkan kekuatan dasardari zeolit. BE dari N 1s dari pirol yang diserap secara kimiawi pada zeolit LiY dan NaY
ditentukan oleh Huang dkk. [71]. Tiga puncak N 1s terdekonvolusi berbeda diamati, menyarankan kekuatan dasar yang tidak homogen dari kerangka oksigen dalam zeolit. The Studi XPS membuktikan bahwa kation alkali hanya mempengaruhi atom kerangka yang berdekatan.Kebasaan zeolit dapat dijelaskan dengan model conceptual density functional theory (DFT).
Menurut laporan, fungsi Fukui dari kerangka oksigen, kekerasan/kelembutan lokal, dan minimum potensial elektrostatis molekuler pada atom oksigen merupakan deskriptor penting dari kebasaan kerangka zeolit [64,69].
Teknik khas yang dijelaskan di atas memberikan informasi mendalam tentang kebasaan zeolit yang dipelajari, termasuk kekuatan dasar, proporsi, dan konsentrasi situs dasar.
Informasi tersebut sangat penting untuk mengevaluasi perilaku katalitik zeolit dasar. Namun,
Kimia 2023, 5 445
molekul probe yang umum digunakan dalam teknik ini dapat terurai atau bereaksi saat berinteraksi
dengan situs dasar atau kation yang berdekatan. Oleh karena itu, merupakan tantangan untuk mengembangkan
molekul probe ideal yang dapat menyerap secara selektif di lokasi dasar tanpa menyebabkan perubahan tambahan
pada zeolit. Integrasi beberapa teknik karakterisasi menggunakan
molekul probe spesifik diperlukan untuk menginterogasi kebasaan zeolit secara efisien.
4. Reaksi Transesterifikasi Menggunakan Zeolit Basa
Transesterifikasi berbagai sumber lipid dengan alkohol kecil melalui katalisis basa merupakan
proses yang menjanjikan untuk produksi biodiesel, karena dapat mencapai konversi yang tinggi dalam
waktu reaksi yang singkat dengan biaya yang relatif rendah, seperti yang digambarkan pada Gambar
3. Alkil ester (mono dan digliserida) dan gliserin diproduksi dalam reaksi transesterifikasi. Zeolit dasar,
dengan luas permukaannya yang tinggi, kebasaan yang dapat disesuaikan, dan stabilitas hidrotermal yang unggul, memilikitelah banyak digunakan dalam reaksi transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel [35–40].
Kimia 2023, 5, UNTUK TINJAUAN SEJAWAT 8
kekerasan / kelembutan, dan minimum potensial elektrostatis molekuler pada atom oksigen merupakan deskriptor penting dari kebasaan kerangka zeolit [64,69].
Teknik-teknik khas yang dijelaskan di atas memberikan informasi mendalam tentang sifat- sifat dasar
zeolit yang dipelajari, termasuk kekuatan dasar, proporsi, dan konsentrasi
situs-situs dasar. Informasi tersebut sangat penting untuk mengevaluasi perilaku katalitik zeolit dasar.
Namun, molekul probe umum yang digunakan dalam teknik ini dapat terurai atau bereaksi saat berinteraksi dengan situs dasar atau kation yang berdekatan. Oleh karena itu, merupakan tantangan untuk mengembangkan
molekul probe ideal yang dapat menyerap secara selektif di lokasi dasar tanpa menyebabkan perubahan tambahan pada zeolit. Integrasi beberapa teknik karakterisasi menggunakan molekul probe spesifik diperlukan untuk menginterogasi kebasaan zeolit secara efisien.
4. Reaksi Transesterifikasi Menggunakan Zeolit Basa
Transesterifikasi berbagai sumber lipid dengan alkohol kecil melalui katalisis basa merupakan proses yang menjanjikan untuk produksi biodiesel, karena dapat mencapai konversi yang tinggi
dalam waktu reaksi yang singkat dengan biaya yang relatif rendah, seperti yang digambarkan pada Gambar 3. Alkil ester (mono
dan digliserida) dan gliserin diproduksi dalam reaksi transesterifikasi. Zeolit
dasar, dengan luas permukaannya yang tinggi, kebasaan yang dapat disesuaikan, dan stabilitas hidrotermal yang
unggul, telah banyak digunakan dalam reaksi transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel [35-40].
Gambar 3. Produksi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi menggunakan zeolit basa.
4.1. Zeolit Dasar Mikropori Konvensional
Wang dan rekan kerjanya menyiapkan berbagai zeolit Na/Y [35], Na/Beta [40], dan Na/MCM-
22 [36] menggunakan metode impregnasi dan pertukaran ion. Katalis zeo-
lite yang didoping Na ini efektif dalam mengubah trigliserida menjadi biodiesel dalam reaksi transesterifikasi. Misalnya, Na / Y dan Na / MCM-22 mengubah 98% dan 99% triolein menjadi biodiesel, masing-masing, dalam waktu 5,5 jam. Na / Beta juga menunjukkan stabilitas yang baik dalam sembilan siklus
reaksi transesterifikasi. Untuk lebih meningkatkan kebasaan zeolit bentuk Na,
kation alkali tambahan diperkenalkan. Manadee dkk. zeolit NaX yang diresapi dengan berat 4,8 , 12, dan 16 ton.% dari kalium [47]. Aktivitas katalitik NaX yang didoping K yang disiapkan meningkat dengan meningkatnya beban kalium; 16K / NaX (16 berat.% dari K) memberikan rendemen biodiesel sebesar 95,2 ± 0,96%pada reaksi transesterifikasi minyak biji jarak pagar.
Demikian pula,
zeolit NaY yang didoping Li (Li/NaY) disintesis untuk transesterifikasi minyak jarak dengan etanol [30]. Para penulis melaporkan bahwa banyak situs dasar dalam struktur saluran kompleks
Gambar 3.Produksi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi menggunakan zeolit basa.
4.1. Zeolit Dasar Mikropori Konvensional
Wang dan rekan kerja menyiapkan berbagai Na / Y [35], Na/Beta [40], dan Na / MCM- 22 [36] zeolit menggunakan metode impregnasi dan pertukaran ion.
Katalis zeolit yang didoping Na ini efektif dalam mengubah trigliserida menjadi biodiesel dalam reaksi transesterifikasi. Misalnya, Na / Y dan Na / MCM-22 masing-masing mengubah 98% dan 99% triolein menjadi
biodiesel dalam waktu 5,5 jam. Na / Beta juga menunjukkan stabilitas yang baik dalam sembilan siklus reaksi
transesterifikasi. Untuk lebih meningkatkan kebasaan zeolit bentuk Na,
kation alkali tambahan diperkenalkan. Manadee dkk. zeolit NaX yang diresapi dengan 4, 8, 12, dan
16 wt.% kalium [ 47]. Aktivitas katalitik NaX yang didoping K yang disiapkan meningkat dengan meningkatnya beban kalium; 16K / NaX (16 berat.% dari K) memberikan 95,2±rendemen biodiesel sebesar 0,96% pada reaksi transesterifikasi minyak biji jarak pagar. Demikian pula, zeolit NaY yang didoping Li
(Li/NaY) disintesis untuk transesterifikasi minyak jarak dengan etanol [
30].
Para penulis melaporkan bahwa banyak situs dasar dalam struktur saluran kompleks Li / NaY katalis memberikan peningkatan stabilitas dan daur ulang.
Selain itu, oksida alkali-tanah dengan kebasaan kuat sering digunakan dalam
katalisis basa padat. Misalnya, bahan CaO/NaY yang telah disiapkan menghasilkan biodiesel 95% dan
menunjukkan ketahanan air dan asam yang luar biasa dalam transesterifikasi minyak kedelai dengan metanol [53
katalis Li/NaY memberikan peningkatan stabilitas dan daur ulang.]. Yuan dkk. memuat CaO pada zeolit ZSM-5 (CaO/ZSM-5) dan menguji aktivitas katalitiknya dalam kondisi pemanasan gelombang mikro untuk
reaksi transesterifikasi [
46]. Pemanasan gelombang mikro sangat efisien dan membutuhkan lebih sedikit energi, yang dapat
Kimia 2023, 5 446
sangat mengurangi waktu reaksi untuk menghasilkan bio-diesel dengan hasil tinggi dibandingkan
CaO/ZSM-5 yang telah disiapkan. Oksida tanah jarang, mis., La2
O3, banyak digunakan sebagai promotor / pendukung katalisis. Karakteristik permukaannya bersifat basa daripada asam, sehingga menjadi
bahan yang menjanjikan untuk reaksi transesterifikasi. Du et al. disiapkan La2O3/ Tidak ada bahan yang menggunakan
metode pencampuran fisik untuk produksi biodiesel dari minyak jarak dan etanol [ 31].
La yang disiapkan2O3/ NaY material memberikan rendemen biodiesel sebesar 84,6% dalam waktu 50 menit, dan dipamerkan
usabilitas yang sangat baik serta kekuatan penghancur dalam reaksi transesterifikasi.
Khususnya, kebasaan zeolit memainkan peran penting dalam reaksi transesterifikasi.
Dengan
memasukkan lebih banyak spesies logam elektropositif ke dalam zeolit, kebasaannya dapat ditingkatkan.
Misalnya, pertukaran ion zeolit Na-X dengan kalium meningkatkan kekuatan kebasaan untuk reaksi transesterifikasi [
48]. Zeolit K-X yang dihasilkan menunjukkan aktivitas katalitik yang lebih tinggi karena masuknya spesies kalium ke dalam rongga pori zeolit. Selanjutnya, penguraian garam logam alkali yang diimpregnasi mengakibatkan tersumbatnya
gugus oksida logam alkali dalam sangkar zeolit, yang selanjutnya meningkatkan kebasaan bahan-bahan tersebut.
Suppes dkk. [37] spesies NaOx yang tersumbat dalam zeolit X, secara signifikan meningkatkan kekuatan dasar
dan konsentrasi zeolit X, sehingga meningkatkan aktivitas katalitik dalam
transesterifikasi minyak kedelai. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa kebasaan yang lebih kuat dan pusat yang lebih basa dalam zeolit bermanfaat untuk meningkatkan konversi dan selektivitas
dalam kondisi reaksi yang sama.
4.2. Zeolit Dasar Berskala Nano dan Hierarkis
Studi-studi yang disebutkan di atas menunjukkan bahwa meningkatkan kapasitas pertukaran
ion zeolit dan memasukkan lebih banyak spesies kation elektropositif dapat meningkatkan kebasaannya,
sehingga meningkatkan aktivitas katalitik dalam reaksi transesterifikasi. Namun, mikropori in- tracrystalline zeolit menimbulkan batasan difusi untuk molekul besar, yang
dapat dikurangi dengan memanfaatkan zeolit skala nano dengan luas permukaan yang lebih besar dan panjang
difusi yang lebih pendek, memfasilitasi difusi reaktan. Selanjutnya, penyusunan zeolit hierarkis melalui metode mesoporogen, bebas mesoporogen, dan demetalisasi [
30] telah memperkenalkan jalan alternatif dan menjanjikan untuk meningkatkan perpindahan massa
dan aksesibilitas molekuler molekul TGs besar dalam zeolit dasar [ 72–78]. Al-Ani et al.
zeolit skala nano yang disiapkan P dan zeolit tipe FAU hierarkis (X dan Y), dan diperkenalkan K+atau / dan Cs+kation menggunakan pertukaran ion untuk mengkatalisis reaksi transesterifikasi minyak lobak [47,49]. Studi karakterisasi dan hasil reaksi mereka menunjukkan bahwa
aksesibilitas ke lokasi dasar dan kekuatan dasar zeolit harus disesuaikan
dengan baik untuk meningkatkan kinerja katalitiknya dalam reaksi transesterifikasi.
4.3. Zeolit Dasar Dua Dimensi (2D)
Selain zeolit berskala nano dan hierarkis, zeolit 2D dengan struktur kerangka kerja terbuka-
mendatang menyediakan rute alternatif untuk meningkatkan keterbatasan difusi [79–81].
Zeolit dua dimensi memiliki 1-2 unit sel dalam satu arah kristalografi tertentu, sesuai dengan lebar 2-3 nm. Dengan demikian, adsorpsi dan katalisis reaktan terutama terjadi pada permukaan luar zeolit 2D, sehingga meningkatkan akses molekul besar ke situs
aktif dalam zeolit. Dr. Avelino Corma, seorang peneliti dan mentor terkemuka di bidang zeolit dan katalisis [ 82–89], memberikan kontribusi signifikan pada persiapan dan katalisis zeolit 2D. Misalnya, Corma dkk. dilaporkan pada pembuatan zeolit ITQ-2D ITQ-2 dengan luas permukaan yang tinggi; lapisan zeolit disusun secara acak dalam bentuk tikungan dan gulungan [90]. ITQ-2 dibuat dengan menggembungkan prekursor MCM-22P (MWW) dengan larutan surfaktan dan TPAOH berair diikuti dengan ultra-sonikasi hingga de- laminasi lapisan zeolit. Perilaku katalitik ITQ-2 diuji dengan
perengkahan katalitik alkana, dimana ITQ-2 menunjukkan aktivitas dan selektivitas yang lebih tinggi dibandingkan
MWW 3D
- rekan tipe [ 91]. Demikian pula, kelompok Corma menyiapkan zeolit monolayer tipe FER 2D
(ITQ-6) dengan melakukan pembengkakan dan delaminasi serupa setelah perawatan FER
prekursor [92]. Dibandingkan dengan zeolit FER 3D, zeolit ITQ-2D-6 memiliki sifat terbuka akses ke situs asam dalam struktur berlapis, sehingga menunjukkan aktivitas katalitik yang unggul
Kimia 2023, 5 447
dalam perengkahan 1,3,5-triisopropilbenzena yang besar. Selain pendekatan pasca-sintetik, Corma dkk. melaporkan strategi sintetik satu pot untuk menyiapkan zeolit
MWW terdelaminasi dengan menggunakan hexamethyleneimine yang digabungkan dengan agen surfaktan bifungsional yang dirancang.
Bahan delaminasi yang diperoleh tidak hanya mempertahankan integritas struktural tetapi juga menunjukkan
aktivitas katalitik yang sangat baik dalam reaksi alkilasi benzena dengan propilena [ 93].
Terinspirasi oleh karya perintis Corma, kelompok kami menyiapkan zeolit dasar 2D, yang menunjukkan potensi besar untuk menjadi katalis unggul untuk reaksi transesterifikasi TGs [50 Zeolit 2D yang terbentuk Na disiapkan menggunakan metode SSIE, yang lebih menguntungkan untuk menstabilkan dan mendispersi situs dasar yang kuat daripada metode LIE konvensional.
Situs
dasar yang dapat diakses secara melimpah di permukaan luar zeolit dasar 2D yang besar mendorong
transportasi massal dan meningkatkan distribusi dan aksesibilitas situs dasar. Conse- secara kuantitatif, zeolit dasar 2D yang dibuat menggunakan pendekatan SSIE menunjukkan katalitik yang menonjolaktivitas dan stabilitas dalam reaksi transesterifikasi. Ini adalah implikasi penting bahwa strategi sintesis dan berbagai jenis zeolit dapat diatur untuk meningkatkan katalitik kinerja zeolit dasar. Selain itu, Macario dkk. melaporkan bahwa K didoping pada 2D
Zeolit ITQ-6 menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan zeolit 3D dan silika mesopori dalam biodiesel
produksi dengan transesterifikasi limbah minyak karena strukturnya yang terbuka [94].
5. Tantangan dan Pandangan
Katalis basa padat tradisional sering mengalami keracunan atau pencucian situs basa karena pengotor atau kelembapan dalam media reaksi. Hal ini dapat menyebabkan penonaktifan
katalis basa padat dan hampir tidak dapat diregenerasi setelah beberapa proses berturut-turut.
Zeolit dasar dapat mengatasi masalah-masalah tersebut di atas dan meningkatkan stabilitas dan distribusi situs-situs dasar karena karakteristiknya yang unik dalam hal struktur berpori yang seragam
, luas permukaan yang luas, sifat hidrofobik/hidrofilik yang merdu, dll. Untuk memperluas penerapan praktis zeolit dasar dalam transesterifikasi TGS, masih ada
tantangan penting yang harus diatasi. Misalnya, ukuran pori zeolit yang sempit membatasi pengangkutan molekul TGS atau FFAs C12-C22 yang besar dan kental ke dalam situs aktif yang terletak di pori mikro. Jalur difusi yang panjang menghasilkan pemanfaatan katalis yang rendah dan
mengurangi laju katalitik. Selain itu, situs dasar dalam zeolit cenderung bocor setelah beberapa kali reaksi berjalan karena interaksi situs dasar yang lemah dengan kerangka zeolit
dalam sistem reaksi. Adsorpsi preferensi gliserol (atau air) pada situs dasar dapat menyebabkan penonaktifan zeolit. Khususnya, zeolit dasar lebih cocok untuk minyak dengan jumlah KKP yang sedikit, sedangkan bahan baku untuk produksi biodiesel pada umumnya adalahminyak berkualitas rendah (lemak atau minyak goreng bekas) yang mengandung banyak FFA.
Oleh karena itu, strategi penting berikut harus dipertimbangkan untuk menghadapi tantangan tersebut. Pertama, zeolit dasar dengan porositas interkoneksi yang sangat baik dan dua atau
lebih tingkat ukuran pori sangat diinginkan untuk meningkatkan transportasi massal dan memperlambat
penonaktifan dan keracunan katalis. Demikian pula, porositas yang menonjol (diameter pori besar,
luas permukaan besar, serta volume pori tinggi) juga menguntungkan untuk meningkatkan distribusi dan aksesibilitas situs dasar pada permukaan zeolit. Kedua,
modifikasi hidrofobik permukaan zeolit dapat meningkatkan adsorpsi spesies hidrofobik (TGs dan FFA) pada zeolit dan menahan adsorpsi kuat senyawa polar
seperti gliserol dan air yang umumnya menyebabkan penonaktifan katalis basa.
Selanjutnya, interaksi antara situs dasar dan struktur kerangka zeolit harus diperkuat, sehingga pencucian situs dasar dapat dihambat. Selain itu,
zeolit asam basa bifungsional dapat dikembangkan untuk produksi industri biodiesel, karena proses hibrida yang melibatkan esterifikasi katalis asam dari FFA dan
transesterifikasi katalis basa cocok untuk bahan baku mentah yang mengandung FFA dalam jumlah besar.Penelitian masa depan untuk pengembangan katalis zeolit dasar untuk produksi biodiesel dengan transesterifikasi dapat difokuskan pada bidang-bidang berikut: (1) fabrikasi zeolit dasar hierarkis
yang mengintegrasikan mikropori intrinsik dengan mesopori dan / atau pori makro untuk meningkatkan
perpindahan massa dan aksesibilitas molekuler; (2) persiapan zeolit dasar berukuran nano atau 2D,
dimana konten dan distribusi situs dasar dapat diatur dengan baik; (3) mengembangkan
Kimia 2023, 5 448
strategi sintesis satu pot zeolit basa untuk meningkatkan stabilitas dan intensitas
lokasi basa; (4) merancang zeolit hidrofobik dengan metode okulasi menggunakan reagen silan;
(5)
mensintesis proto-zeolit dengan struktur yang terbentuk sebagian, yang memiliki luas permukaan luar yang besar dan tatanan jarak pendek, tetapi lebih pori-pori terbuka; (6) merancang katalis bifungsional dengan hati-hati yang diberkahi dengan fungsi asam-basa, yang mampu mengesterifikasi asam lemak
bebas di tempat asam dan mentransesterifikasi trigliserida di tempat basa untuk bahan baku minyak mentah.
6. Kesimpulan
Dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan katalis yang sangat efisien untuk produksi biodiesel berkelanjutan telah memicu minat penelitian di seluruh dunia. Dari perspektif ekonomi dan
ramah lingkungan, zeolit dasar telah menunjukkan potensi kritis sebagai katalis yang efisien dan dapat digunakan kembali dalam proses transesterifikasi. Tinjauan ini
memberikan ringkasan komprehensif tentang pendekatan sintesis, teknik karakterisasi, dan katalitik
kinerja bahan zeolit dasar untuk produksi biodiesel dengan transesterifikasi.
Selanjutnya, tantangan saat ini dan perspektif zeolit dasar yang digunakan dalam reaksi transesterifikasi diuraikan dalam karya ini. Tinjauan ini bertujuan untuk memajukan pengembangan
strategi sintetik untuk zeolit dasar dengan kinerja katalitik tinggi dan memperluas aplikasi praktis zeolit dasar dalam produksi biodiesel dan bahan kimia lainnya.
Kontribusi Penulis: Tinjauan penulisan dan penyuntingan, G. Y. dan J. Y.; pengawasan, J. Y.;
administrasi proyek, J. Y.; akuisisi pendanaan, J. Y. Semua penulis telah membaca dan menyetujui versi naskah yang diterbitkan.
Pendanaan:Penelitian ini didanai oleh National Natural Science Foundation of China,
nomor hibah 22288101, 22001090, 21835002, dan 21920102005, dan Rencana Pengembangan Sains dan Teknologi Provinsi Jilin
, nomor hibah 20200201096JC.
Pernyataan Ketersediaan Data:Tidak ada data baru yang dibuat atau dianalisis dalam penelitian ini.
Berbagi data adalah tidak berlaku untuk artikel ini.
Ucapan terima kasih:Artikel ini didedikasikan untuk ulang tahun ke-70 Avelino Corma. Karya ini mengakui Proyek 111 (B17020).
Konflik Kepentingan:Penulis menyatakan tidak ada benturan kepentingan. Penyandang dana tidak memiliki peran dalam desain
penelitian; dalam pengumpulan, analisis, atau interpretasi data; dalam penulisan naskah; atau dalam keputusan untuk mempublikasikan hasilnya.
Referensi
1. Izadyar, N.; Ong, H. C.; Chong, W. T.; Leong, K. Y. Penilaian sumber daya potensi energi terbarukan untuk daerah terpencil:
Tinjauan. Perbarui. Mempertahankan. Putaran Energi 2016, 62, 908-923. [CrossRef]
2. Luque, R.; Lovett, J. C.; Datta, B.; Clancy, J.; Campelo, J. M.; Romero, A. A. Biodiesel sebagai pengganti bahan bakar bensin yang layak: Tinjauan
multidisiplin. Lingkungan Energi. Sci. 2010, 3, 1706–1721. [
CrossRef]
3. Demirbas, A. Dampak politik, ekonomi dan lingkungan dari bahan bakar nabati: Tinjauan. Appl. Energi 2009, 86, S108-S117. [CrossRef] 4. Yusuf, N. N. A. N.; Kamarudin, S. K.; Yaakub, Z. Tinjauan tren produksi biodiesel saat ini. Energi Convers. Manag.
2011, 52, 2741–2751. [CrossRef]
5. Demirbas, A. Kemajuan dan tren terkini bahan bakar biodiesel. Energi Convers. Manag. 2009, 50, 14–34. [CrossRef]
6. Pang, H.; Yang, G.; Li, L.; Yu, J. Esterifikasi Asam Oleat untuk Menghasilkan Biodiesel lebih dari Asam 12-Tungstofosfat Berlabuh Zeolit dua dimensi. Kimia. Res. Chin. Univ. 2021, 37, 1072–1078. [ CrossRef]
7. Su, F.; Guo, Y. H. Kemajuan katalis asam padat untuk produksi biodiesel. Kimia Hijau. 2014, 16, 2934–2957. [CrossRef] 8. Ma, Y.; Liu, Y. Bab 21-Produksi Biodiesel: Status dan Perspektif. Dalam Biofuel: Bahan Baku Alternatif dan Konversi
Proses untuk Produksi Biofuel Cair dan Gas, edisi ke-2.; Pandey, A., Larroche, C., Dussap,C.-G., Gnansounou, E., Khanal, S. K., Ricke, S., Eds.; Pers Akademik: Cambridge, MA, AS, 2019; hlm. 503-522.
9. Ishak, Z. I.; Sairi, N. A.; Alias, Y.; Aroua, M. K. T.; Yusoff, R. Tinjauan cairan ionik sebagai katalis untuk reaksi transesterifikasi produksi biodiesel dan gliserol karbonat. Catal. Wahyu 2017, 59, 44-93. [CrossRef]
10. Gog, A.; Roman, M.; Tosa, M.; Paizs, C.; Irimie, F. D. Produksi biodiesel menggunakan transesterifikasi enzimatik - Keadaan saat ini perspektif. Perbarui. Energi 2012, 39, 10-16. [dan CrossRef]
11. Amini, Z.; Ilham, Z.; Ong, H. C.; Mazaheri, H.; Chen, W.-H. Canggih dan prospektif reaksi transesterifikasi katalis lipase untuk produksi biodiesel. Energi Convers. Manag. 2017, 141, 339–353. [ CrossRef]
Kimia 2023, 5 449
12. Melero, J. A.; Iglesias, J.; Morales, G. Katalis asam heterogen untuk produksi biodiesel: Status saat ini dan tantangan di masa depan.
Kimia Hijau. 2009, 11, 1285–1308. [CrossRef]
13. Lee, A. F.; Bennett, J. A.; Manayil, J. C.; Wilson, K. Katalisis heterogen untuk produksi biodiesel berkelanjutan melalui esterifikasi dan transesterifikasi. Kimia. Soc. Wahyu 2014, 43, 7887-7916. [CrossRef] [PubMed]
14. Girish, N.; Niju, S. P.; Meera Sheriffa Begum, K. M.; Anantharaman, N. Pemanfaatan katalis padat hemat biaya yang berasal dari cangkang kerang kerang putih alami untuk transesterifikasi limbah minyak goreng. Bahan bakar 2013, 111, 653-658. [CrossRef]
15. Wen, L.; Wang, Y.; Lu, D.; Hu, S.; Han, H. Persiapan nanokatalis KF / CaO dan aplikasinya dalam produksi biodiesel dari minyak biji lemak China. Bahan bakar 2010, 89, 2267-2271. [CrossRef]
16. Alonso, D. M.; Mariscal, R.; Granados, M. L.; Maireles-Torres, P. Persiapan biodiesel menggunakan katalis Li / CaO: Proses aktivasi dan kontribusi homogen. Catal. Hari ini 2009, 143, 167-171. [CrossRef]
17. Baroutian, S.; Aroua, M. K.; Raman, A. A. A.; Sulaiman, N. M. N. Katalis kalium hidroksida didukung pada karbon aktif cangkang
sawit CrossRef]
18. Hattori, H. Katalisis Dasar Heterogen. Kimia. Wahyu 1995, 95, 537-558. [CrossRef]
untuk transesterifikasi minyak sawit. Proses Bahan Bakar. Technol. 2010, 91, 1378–1385. [
19. Sun, L.-B.; Liu, X.-Q.; Zhou, H.-C. Desain dan fabrikasi katalis dasar heterogen mesopori. Kimia. Soc. Wahyu 2015, 44.5092 -5147. [ CrossRef]
20. Li, J.; Corma, A.; Yu, J. Sintesis struktur zeolit baru. Kimia. Soc. Wahyu 2015, 44, 7112-7127. [CrossRef]
21. Wang, Z.; Yu, J.; Xu, R. Kebutuhan dan tren dalam sintesis rasional bahan zeolit. Kimia. Soc. Wahyu 2012, 41, 1729-1741. [CrossRef] 22. Zhang, X.; Yang, M.; Tian, P.; Liu, Z. Kemajuan dalam Sintesis Berbantuan Benih dari Saringan Molekuler Aluminofosfat (Silico).
Kimia.
Res. Chin. Univ. 2022, 38, 1–8. [CrossRef]
23. Li, J.; Rong, H.; Chen, C.; Li, Z.; Zuo, J.; Wang, W.; Liu, X.; Guan, Y.; Yang, X.; Liu, Y.; dkk. Optimalisasi Sintesis Membran Zeolit SSZ-13 dengan Templat Ganda untuk N2/ TIDAK2Pemisahan. Kimia. Res. Chin. Univ. 2022, 38, 250–256. [CrossRef] 24. Lin, S.; Zhi, Y.; Liu, Z.; Yuan, J.; Liu, W.; Zhang, W.; Xu, Z.; Zheng, A.; Wei, Y.; Liu, Z. Cross-talk dinamis multiskala dalam
konversi metanol dan dimetil eter yang dikatalisis zeolit. Natl. Sci. Wahyu 2022, 9. [CrossRef] [PubMed]
25. Xu, H.; Wu, P. Kemajuan baru dalam sintesis dan katalisis zeolit. Natl. Sci. Wahyu 2022, 9. [CrossRef]
26. Sudarsanam, P.; Peeters, E.; Makshina, E. V.; Parvulescu, V. I.; Sels, B. F. Kemajuan dalam katalis berpori dan skala nano untuk konversi biomassa yang layak. Kimia. Soc. Wahyu 2019, 48, 2366-2421. [CrossRef]
27. Luo, W.; Cao, W.; Bruijnincx, P. C. A.; Lin, L.; Wang, A.; Zhang, T. Katalis logam yang didukung zeolit untuk hidrodeoksigenasi selektif
dari molekul platform turunan biomassa. Kimia Hijau. 2019, 21, 3744–3768. [ CrossRef]
28. Li, Y.; Yu, J. Cerita baru tentang struktur zeolit: Deskripsi, penentuan, prediksi, dan evaluasinya. Kimia. Pdt. 2014, 114, 7268–7316. [CrossRef]
29. Li, Y.; Li, L.; Yu, J. Aplikasi zeolit dalam kimia berkelanjutan. Kimia 2017, 3, 928-949. [ CrossRef]
30. Bai, R.; Song, Y.; Li, Y.; Yu, J. Membuat pori-pori hierarkis dalam katalis zeolit. Tren Kimia. 2019, 1, 601–611. [CrossRef]
31. Wang, N.; Sun, Q.; Yu, J. Nanopartikel logam ultra-kecil yang terkurung dalam bahan nanopori kristal: Kelas nanokatalis yang menarik. Adv. Mater. 2019, 31, 1803966. [CrossRef]
32. Endalew, A. K.; Kiros, Y.; Zanzi, R. Katalis heterogen anorganik untuk produksi biodiesel dari minyak nabati. Biomassa Bioenergi 2011, 35, 3787-3809. [CrossRef]
33. Alaba, P. A.; Sani, Y. M.; Mohammed, I. Y.; Abakr, Y. A.; Daud, W. M. A. W. Sintesis dan karakterisasi zeolit faujasit hirarkis nanopori tersulfasi untuk transesterifikasi shea butter yang efisien. J. Bersih. Prod. 2017, 142, 1987–1993. [CrossRef] 34. MacArio, A.; Giordano, G.; Setti, L.; Parise, A.; Campelo, J. M.; Marina, J. M.; Luna, D. Studi imobilisasi lipase pada
dukungan zeolitik dan reaksi transesterifikasi dalam sistem bebas pelarut. Biokatal. Biotransformasi. 2007, 25, 328–335. [CrossRef] 35. Wang, Y.; Chou, H.; Chen, B.; Lee, D. Optimalisasi pembebanan natrium pada dukungan zeolit untuk transesterifikasi
triolein yang dikatalisis dengan metanol. Bioresource. Technol. 2013, 145, 248–253. [CrossRef]
36. Wang, Y.; Dang, T.; Chen, B.; Lee, D. Transesterifikasi Triolein menjadi Biodiesel Menggunakan Katalis Bermuatan Natrium yang Dibuat dari
Zeolit. Ind. Eng. Kimia. Resolusi 2012, 51, 9959-9965. [ CrossRef]
37. Suppes, G. J.; Dasari, M. A.; Doskocil, E. J.; Mankidy, P. J.; Goff, M. J. Transesterifikasi minyak kedelai dengan zeolit dan katalis logam. Appl. Catal. SEBUAH 2004, 257, 213-223. [CrossRef]
38. Li, Z.; Ding, S.; Chen, C.; Qu, S.; Du, L.; Lu, J.; Ding, J. Zeolit Li/NaY yang dapat didaur ulang sebagai katalis alkali heterogen untuk biodiesel
produksi: Optimasi proses dan studi kinetika. Energi Convers. Manag. 2019, 192, 335–345. [ CrossRef]
39. Du, L.; Ding, S.; Li, Z.; Lv, E.; Lu, J.; Ding, J. Transesterifikasi minyak jarak menjadi biodiesel menggunakan La yang didukung
zeolit NaY 2
O3
katalis. Energi Convers. Manag. 2018, 173, 728–734. [CrossRef]
40. Wang, Y.; Chen, B. High-silica zeolite beta sebagai katalis heterogen dalam transesterifikasi triolein untuk produksi biodiesel.
Catal. Hari ini 2016, 278, 335-343. [CrossRef]
41. Barthomeuf, D. Zeolit Dasar: Karakterisasi dan Kegunaan dalam Adsorpsi dan Katalisis. Catal. Wahyu 1996, 38, 521-612. [CrossRef] 42. Hathaway, PE; Davis, ME Katalisis basa oleh zeolit modifikasi alkali: III. Alkilasi dengan metanol. J. Catal. 1989, 119, 497–507.
[CrossRef]
43. Barthomeuf, D. Keasaman dan Kebasaan dalam Zeolit. Dalam Studi Ilmu Permukaan dan Katalisis; Ö;
Elsevier: Amsterdam, Belanda, 1991; Volume 65, hlm. 157-169.
44. Davis, R. J.; Doskocil, E. J.; Bordawekar, S. Hubungan struktur/fungsi untuk katalis zeolit basa yang mengandung spesies alkali yang tersumbat. Catal. Hari ini 2000, 62, 241-247. [CrossRef]
Kimia 2023, 5 450
45. Sun, H.; Wu, D.; Liu, K.; Guo, X.; Navrotsky, A. Energetika Zeolit Pertukaran Ion Alkali dan Alkali Tanah A. J. Phys. Kimia. C 2016, 120, 15251–15256. [CrossRef]
46. Lawan, I.; Garba, Z. N.; Zhou, W.; Zhang, M.; Yuan, Z. Sinergi antara reaktor gelombang mikro dan katalis CaO / zeolit dalam limbah produksi biodiesel lemak babi. Perbarui. Energi 2020, 145, 2550-2560. [CrossRef]
47. Al-Ani, A.; Darton, R. J.; Sneddon, S.; Zholobenko, V. Zeolit Berstruktur Nano: Pengenalan Mesoporositas Intrakristalin dalam Katalis tipe Faujasit Dasar. ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 310–318. [CrossRef]
48. Babajide, O.; Musyoka, N.; Petrik, L.; Ameer, F. Novel zeolit Na-X yang disintesis dari fly ash sebagai katalis heterogen dalam produksi biodiesel. Catal. Hari ini 2012, 190, 54-60. [CrossRef]
49. Al-Ani, A.; Mordvinova, N. E.; Lebedev, O. I.; Khodakov, A. Y.; Zholobenko, V. Zeolit P yang ditukar ion sebagai katalis berstruktur nano
untuk produksi biodiesel. Perwakilan Energi 2019, 5, 357-363. [ CrossRef]
50. Pang, H.; Yang, G.; Li, L.; Yu, J. Transesterifikasi efisien atas zeolit dua dimensi untuk produksi biodiesel berkelanjutan.
Lingkungan Energi Hijau. 2020, 5, 405–413. [CrossRef]
51. Manadee, S.; Sophiphun, O.; Osakoo, N.; Supamathanon, N.; Kidkhunthod, P.; Chanlek, N.; Wittayakun, J.; Prayoonpokarach, S.
Identifikasi fasa kalium dalam katalis yang didukung pada zeolit NaX dan kinerja dalam transesterifikasi minyak biji jarak pagar. Proses Bahan Bakar. Technol. 2017, 156, 62–67. [CrossRef]
52. AbuKhadra, M. R.; Basyouny, M. G.; El-Sherbeeny, A. M.; El-Meligy, M. A.; Abd Elgawad, A. E. E. Transesterifikasi
limbah minyak goreng komersial menjadi biodiesel melalui nanokomposit zeolit perangkap alkali yang inovatif sebagai katalis hijau dan lingkungan.
Mempertahankan. Kimia. Pharm. 2020, 17, 100289. [ CrossRef]
53. Wu, H.; Zhang, J.; Wei, Q.; Zheng, J.; Zhang, J. Transesterifikasi minyak kedelai menjadi biodiesel menggunakan zeolit mendukung CaO sebagai
katalis basa kuat. Proses Bahan Bakar. Technol. 2013, 109, 13–18. [ CrossRef]
54. Sun, Q.; Wang, N.; Xu, Q.; Yu, J. Nanokatalis Logam yang Didukung Nanopori untuk Pembangkitan Hidrogen yang Efisien dari Bahan Penyimpanan Hidrogen Kimia Fase Cair. Adv. Mater. 2020, 32, 2001818. [CrossRef]
55. Zhou, Y.; Jin, Y.; Wang, M.; Zhang, W.; Xie, J.; Gu, J.; Wen, H.; Wang, J.; Peng, L. Sintesis Satu Pot dari Basa Padat Kuat Zeolit:
Keluarga Silikalit yang Mengandung Logam Alkali-Tanah-1. Kimia. Eur. J. 2015, 21, 15412-15420. [CrossRef] [PubMed]
56. Bordiga, S.; Lamberti, C.; Bonino, F.; Travert, A.; Thibault-Starzyk, F. Menyelidiki zeolit dengan spektroskopi getaran. Kimia. Soc.
Wahyu 2015, 44, 7262-7341. [CrossRef] [PubMed]
57. Yagi, F.; Tsuji, H.; Hattori, H. IR dan TPD (desorpsi terprogram suhu) studi karbon dioksida di situs dasar yang aktif untuk isomerisasi 1-butena pada zeolit X. Mikropori yang ditambahkan alkali. 1997, 9, 237–245. [CrossRef]
58. Sá Sanchez-Sá Sanchez, M.; Blasco, T. Karakterisasi kebasaan zeolit menggunakan molekul probe melalui spektroskopi NMR inframerah dan solid state
. Catal. Hari ini 2009, 143, 293-301. [
CrossRef]
59. Bekhti, H.; Boucheffa, Y.; Blal, A. H. A.; Travert, A. Investigasi FTIR in situ terhadap CO2adsorpsi lebih dari MgO-Impregnated NaY zeolit. Vib. Spectrosc. 2021, 117, 103313. [CrossRef]
60. Stevens, R. W.; Siriwardane, R. V.; Logan, J. Investigasi Inframerah Transformasi Fourier In Situ (FTIR) Adsorpsi CO2 ke Bahan Zeolit. Bahan Bakar Energi 2008, 22, 3070-3079. [CrossRef]
61. Huang, M.; Kaliaguine, S. Kebasaan zeolit yang dicirikan oleh kemisorpsi pirol: Sebuah studi inframerah. J. Kimia. Soc. Faraday Trans.
1992, 88, 751–758. [CrossRef]
62. Wilson, J. N.; Idriss, H. Sensitivitas Struktur dan Reaksi Fotokatalitik Semikonduktor. Efek dari Atom Lapisan Terakhir Pengaturan. J. Am. Kimia. Soc. 2002, 124, 11284–11285. [CrossRef]
63. Sá Sanchez-Sá Sanchez, M.; Blasco, T. Investigasi tentang Sifat Situs Adsorpsi Pirol dalam Zeolit Y yang Ditukar Alkali dengan Resonansi Magnetik Nuklir dalam Kombinasi dengan Spektroskopi Inframerah. J. Am. Kimia. Soc. 2002, 124, 3443–3456. [CrossRef] [PubMed]
64. Vos, A. M.; Mignon, P.; Geerlings, P.; Thibault-Starzyk, F.; Schoonheydt, RA Menyelidiki kebasaan kerangka zeolit dengan N2O4: Pendekatan DFT. Materi Mesopori Mikropori. 2006, 90, 370–376. [CrossRef]
65. Mignon, P.; Pidko, E. A.; Van Santen, RA; Geerlings, P.; Schoonheydt, RA Memahami Reaktivitas dan Kebasaan Zeolit:
Sebuah Studi DFT Berkala tentang Disproporsionasi N2O4 pada Zeolit Y. Chem yang Ditukar dengan Kation Alkali. Eur. J. 2008, 14, 5168-5177.[CrossRef] [PubMed]
66. Plant, D. F.; Simperler, A.; Bell, R. G. Adsorpsi Metanol pada Zeolit X dan Y. Sebuah Studi Kimia Atomistik dan Kuantum. J.
Phys. Kimia. B 2006, 110, 6170-6178. [CrossRef]
67. Schenkel, R.; Jentys, A.; Parker, S. F.; Lercher, J. A. Studi Spektroskopi IR dan NMR pada C1 −Alkohol C4 Teradsorpsi pada Zeolit Pertukaran Logam Alkali X. J. Phys. Kimia. B 2004, 108, 15013-15026. [CrossRef]
68. Sá Sanchez-Sá Sanchez, M.; Blasco, T. Pyrrole sebagai molekul probe NMR untuk mengkarakterisasi kebasaan zeolit. Kimia.
Commun. 2000, 6, 491–492. [
CrossRef]
69. Schoonheydt, R. A.; Geerlings, P.; Pidko, E. A.; van Santen, R. A. Kerangka dasar zeolit. J. Mater. Kimia. 2012, 22, 18705–18717. [CrossRef]
70. Okamoto, Y.; Ogawa, M.; Maezawa, A.; Imanaka, T. Struktur elektronik zeolit dipelajari dengan spektroskopi fotoelektron Sinar-X.
J. Catal. 1988, 112, 427–436. [CrossRef]
71. Huang, M.; Adnot, A.; Kaliaguine, S. Karakterisasi kebasaan dalam zeolit faujasit kation alkali-Sebuah studi XPS menggunakan pirol
sebagai molekul probe. J. Catal. 1992, 137, 322–332. [ CrossRef]
Kimia 2023, 5 451
72. Han, J.; Yang, G.; Zou, Y.; Chen, X.; Valtchev, V. Persiapan SAPO-34 Hierarkis Berdasarkan Metastabilitas Kristal dalam Larutan Cairan Induk. Adv. Mater. Antarmuka 2021, 8, 2002029. [CrossRef]
73. Han, J.; Yang, G.; Ding, H.; Chen, X. Mengungkap faktor-faktor inheren dari etsa zeolit SAPO-34 terhadap pembuatan struktur hierarkis
. Materi Mesopori Mikropori. 2021, 319, 111067. [
CrossRef]
74. Yang, G.; Qiu, Z.; Han, J.; Chen, X.; Yu, J. Etsa fluorida membuka akses molekul besar ke situs aktif di mikropori Zeolit Ti-Beta. Mater. Kimia. Depan. 2020, 4, 2982–2989. [CrossRef]
75. Yang, G.; Han, J.; Qiu, Z.; Chen, X.; Feng, Z.; Yu, J. Pendekatan berbantuan asam amino untuk membuat zeolit TS-1 hierarki berukuran nano untuk desulfurisasi oksidatif yang efisien. Inorg. Kimia. Depan. 2020, 7, 1975–1980. [CrossRef]
76. Yang, G.; Han, J.; Liu, Y.; Qiu, Z.; Chen, X. Strategi sintetik zeolit TS-1 hierarkis untuk reaksi desulfurisasi oksidatif. Dagu. J. Kimia. Eng. 2020, 28, 2227–2234. [CrossRef]
77. Yang, G.; Han, J.; Huang, Y.; Chen, X.; Valtchev, V. Menghilangkan efisiensi katalis SAPO-34 untuk konversi metanol menjadi olefin dengan metode pasca sintesis. Dagu. J. Kimia. Eng. 2020, 28, 2022–2027. [ CrossRef]
78. Chen, X.; Yang, G.; Valtchev, V. Sintesis ramah lingkungan dari saringan molekuler nano kristalin. Lingkungan Energi Hijau.
2020, 5, 394–404. [CrossRef]
79. Opanasenko, M. V.; Roth, W. J.; ˇCejka, J. Zeolit dua dimensi dalam katalisis: Status dan perspektif terkini. Catal. Sci. Technol.
2016, 6, 2467–2484. [CrossRef]
80. Roth, W. J.; Nachtigall, P.; Morris, R. E.; ˇCejka, J. Zeolit Dua Dimensi: Status dan Perspektif Terkini. Kimia. Pdt. 2014, 114, 4807–4837. [CrossRef]
81. Xu, L.; Sun, J. Kemajuan Terbaru dalam Sintesis dan Penerapan Zeolit Dua Dimensi. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600441. [CrossRef]
82. Corma, A. Keadaan seni dan tantangan zeolit di masa depan sebagai katalis. J. Catal. 2003, 216, 298–312. [CrossRef]
83. Grirrane, A.; Corma, A.; GarcíA, H. Sintesis Senyawa Azo Aromatik yang Dikatalisis Emas dari Anilin dan Nitroaromatik.
Sains 2008, 322, 1661-1664. [CrossRef] [PubMed]
84. Simancas, R.; Dari, D.; Velamazan, N.; Navarro, M. T.; Cantin, A.; Jorda, J. L.; Sastre, G.; Corma, A.; Rey, F.
Agen Pengarah Struktur Organik Modular untuk Sintesis Zeolit. Sains 2010, 330, 1219-1222. [CrossRef] [PubMed]
85. Jiang, J.; Jorda, J. L.; Yu, J.; Baumes, L. A.; Mugnaioli, E.; Diaz-Cabanas, M. J.; Kolb, U.; Corma, A. Sintesis dan Penentuan Struktur Zeolit Meso-Mikropori Hierarkis ITQ-43. Sains 2011, 333, 1131-1134. [ CrossRef] [PubMed]
86. Bereciartua, P. J.; Tidak bisa, Á; Corma, A.; jordiá, J. L.; Palomino, M.; Rey, F.; Valencia, S.; Corcoran, E. W.; Kortunov, P.;
Ravikovitch,
P. I.; dkk. Pengendalian kelenturan kerangka zeolit dan topologi pori untuk pemisahan etana dan etilen. Sains 2017, 358, 1068–1071. [CrossRef]
87. Li, C.; Paris, C.; MartíNez-Triguero, J.; Boronat, M.; Moliner, M.; Corma, A. Sintesis zeolit yang diadaptasi dari reaksi sebagai
