Pemgembangan Green Katalis Berbasis Bentonit untuk Konversi Gliserol Menjadi Fine Chemicals Turunan Biomassa

Tahun : 2016

Dipa : mandiri

Abstrak : Mineral liat bentonit merupakan sumber daya alam lokal yang tersebar di berbagai daerah di Indonesia, seperti Aceh, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Riau, Bengkulu, Lampung, Jawa Timur, dan Sulawesi Selatan. Kajian tentang aplikasi bentonit saat ini banyak dilakukan oleh institusi penelitian nasional, terutama sebagai filler yang berukuran nano maupun bleaching agent pada industri minyak. Namun, belum banyak penelitian yang memanfaatkan bentonit sebagai katalis padat untuk proses konversi ramah lingkungan yang siap diaplikasikan langsung oleh industri. Dengan pergerakan trend penelitian Green and Sustainable Chemistry yang mendesain proses kimia ramah lingkungan dari bahan baku yang dapat diperbaharui, terbentuk peluang untuk memanfaatkan bentonit sebagai green katalis yang memiliki selektifitas, aktifitas, dan stabilitas yang tinggi untuk menghasilkan produk inovatif turunan biomasa.
Pada penelitian sebelumnya (Kegiatan Insentif Riset SINas 2014), tiga jenis katalis metal bentonit dipreparasi untuk konversi gliserol dan CO2 menjadi gliserol karobonat, yaitu copper bentonit (Cu/BT), magnesium bentonit (Mg/BT), dan magnesium-copper bentonit (Mg-Cu/BT). Imobilisasi logam Cu dan Mg pada bentonit dilakukan dengan metode impregnasi. Hasil analisa menunjukkan bahwa katalis Mg/BT dan Mg-Cu/BT mempertahankan struktur berlapisnya sedangkan Cu/BT menunjukkan kecenderungan kehilangan struktur lapisannya sehingga sisi aktifnya tidak stabil. Hasil uji aktivitas katalis bentonit pada reaksi gliserol dan CO2 menjadi gliserol karbonat menunjukkan bahwa pada kondisi reaksi yang diaplikasikan hanya katalis Mg/BT yang dapat mengkonversi gliserol dan CO2 menjadi gliserol karbonat.
Penelitian selanjutnya (Kegiatan DIPA Mandiri 2015) difokuskan pada penggunakan katalis magnesium bentonit yang dimodifikasi dengan penambahan logam kedua yaitu aluminium. Empat jenis katalis dipreparasi menggunakan rasio Al: Mg yang berbeda, yaitu aluminium-magnesium bentonit rasio 0,1 (Al-Mg/BT(0.1)), aluminium-magnesium bentonit rasio 0,3 (Al-Mg/BT(0.3)), aluminium-magnesium bentonit rasio 0,5 (Al-Mg/BT(0.3)), dan aluminium-magnesium bentonit rasio 0,8 (Al-Mg/BT(0.8)). Hasil analisa menunjukkan bahwa semua katalis mempertahankan struktur berlapisnya dan kekuatan basa dari katalis meningkat dengan kenaikan rasio Al:Mg. Katalis Al-Mg/BT tersebut dapat mengkonversi gliserol sampai 35 persen namun belum dapat membentuk gliserol karbonat.
Penelitian DIPA Mandiri di tahun kedua ini bertujuan untuk meningkatkan aktifitas green katalis bentonit terhadap reaksi konversi gliserol menjadi gliserol karbonat dan memperbaiki hasil penelitian kegiatan sebelumnya, dimana reaksi katalitik akan dikaji menggunakan katalis Al-Mg/BT yang sudah terbukti dapat mempertahankan struktur lapisannya dan memiliki sifat basa yang diperlukan untuk reaksi katalitik. Untuk meningkatkan selektifitas produk gliserol karbonat yang diinginkan, konversi gliserol akan dikaji dalam kondisi CO2 superkritik yang dapat berperan sebagai reaktan dan sekaligus pelarut sehingga diharapkan mampu menurunkan limitasi termodinamika reaksi dan membentuk gliserol karbonat. Optimasi konversi gliserol dan CO2 akan dikaji melalui uji katalis pada berbagai variasi parameter reaksi sehingga gliserol karbonat yang dihasilkan dapat lebih tinggi dan efektif.

Anggota Penelitian :

1. Silvester Tursiloadi
ZONA INTEGRITAS