Reaksi Hidrodeoksigenasi (Hdo) Senyawa Produk Kondensasi Furfural-Aseton Dengan Katalis Ni/Zro2−Sio2 Menggunakan Reaktor Alir
| Main Author: | Munandhar, Rizqi |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/157555/ |
Daftar Isi:
- Reaksi kondensasi senyawa furfural (1) dengan aseton menghasilkan senyawa furfurilidenaseton (2) dan difurfurilidenaseton (3). Reaksi kondensasi bertujuan untuk memperpanjang rantai karbon dari C5 menjadi C8 dan C13 sebagai bahan dasar. Reaksi hidrodeoksigenasi (HDO) pada senyawa 2 dan 3 akan menjenuhkan dan mengeliminasi gugus fungsi seperti C=C, C=O, dan C−O−C yang ada dalam senyawa sehingga dapat dijadikan bahan bakar alternatif. Pada penelitian ini, katalis yang digunakan adalah Ni/ZrO2−SiO2 dengan kadar Ni sebesar 10% dan 20%. Reaksi HDO dilakukan pada temperatur 200 oC, 250 oC, 300 oC, dan 350 oC dengan pelarut air/air:etanol menggunakan reaktor alir. Katalis Ni/ZrO2−SiO2 telah dibuat pada penelitian sebelumnya dan dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform-Infra Red (FT-IR) menunjukkan adanya serapan Si−(OH)2 pada bilangan gelombang 3474 cm-1, O−Si−O streching symmetric pada 1645 cm-1, O−Si−O stretching asymmetric pada 1094 cm-1, O−Si−O bending symmetric pada 801 cm-1 dan O−Si−O bending asymmetric pada 467,50 cm-1. Setelah ditambahkan oksida zirkonia muncul serapan lemah O−Zr−O pada bilangan gelombang 1516 cm-1. Kemudian masing-masing ditambahkan 10%Ni dan 20%Ni dalam ZrO2−SiO2. Pada penambahan 20%Ni muncul serapan O−Ni−O pada bilangan gelombang 909 cm-1, sedangkan pada penambahan 10%Ni tidak terdapat serapan baru. Reaksi HDO dilakukan dengan sistem reaktor alir. Reaksi HDO dilakukan dengan menggunakan katalis dengan kadar Ni yang berbeda, yakni ZrO2−SiO2, 10%Ni/ZrO2−SiO2, dan 20%Ni/ZrO2−SiO2 dengan adanya pelarut air pada temperatur 200 oC. Dari ketiga reaksi tersebut, diperoleh hasil terbaik pada penggunaan katalis 20%Ni/ZrO2−SiO2 dan didapatkan senyawa 2-((E)-but-2-enyl)furan dan 2-butylfuran dengan nilai selektivitas masing-masing 5,94% dan xvi 4,00%. Reaksi dengan membandingkan temperatur 200, 250, 300, dan 350 oC menggunakan katalis 10%Ni/ZrO2−SiO2 dengan pelarut air. Hasil dari reaksi tersebut diperoleh produk pada temperatur 200 oC yakni 2-((E)-but-2-enyl)furan dan 2-vinylfuran sebesar 2,11%, temperatur 250 oC yakni 2-ethylfuran dan 2-vinylfuran sebesar 6,75%, temperatur 300 oC yakni 2-butylfuran dan 2 vinylfuran sebesar 2,22%, dan persentase area produk tertinggi didapatkan pada kondisi reaksi temperatur 350 oC yakni 2-vinylfuran dan tetrahydrofuran sebesar 8,25%. Perbandingan penggunaan pelarut air dan air:etanol ditelusuri melalui reaksi HDO dengan katalis 20%Ni/ZrO2−SiO2 pada temperatur 200 oC. Dari penggunaan pelarut yang berbeda, pada pelarut air didapatkan senyawa 2-((E)-but-2-enyl)furan dan 2-butylfuran dengan selektivitas masing-masing sebesar 5,94% dan 4,00%, sedangkan pada penggunaan pelarut air:etanol didapatkan senyawa 2-vinylfuran dengan selektivitas sebesar 6,10%. Dari hasil tersebut, dapat diambil kesimpulan bahwa penggunaan pelarut air lebih baik jika dibandingkan dengan penggunaan pelarut air:etanol karena dengan penggunaan pelarut air diperoleh produk reaksi HDO melalui jalur hidrogenasi dan deoksigenasi, sedangkan dengan adanya air:etanol didapatkan produk reaksi hydrocracking. Pelarut air mempunyai kemampuan hydrogen bond donation yang tinggi dibandingkan dengan etanol, dalam mekanismenya air dapat membentuk oxy-group ZrO−OH melalui ikatan hidrogen yang dilanjutkan dengan pemutusan ikatan C−O melalui perpindahan hidrogen.