Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dalam Optimasi Waktu Kristalisasi ZSM-5 pada Suhu Rendah

Mutiara Dewi Rukmana; Yuyun Lusini; Siti Suhartati; Mahdanisa Aulia

doi:10.55681/armada.v4i9.3820

Authors

Mutiara Dewi Rukmana Program Studi Analis Kimia, Akademi Kimia Analis Caraka Nusantara, Indonesia
Yuyun Lusini Program Studi Analis Kimia, Akademi Kimia Analis Caraka Nusantara, Indonesia
Siti Suhartati Program Studi Analis Kimia, Akademi Kimia Analis Caraka Nusantara, Indonesia
Mahdanisa Aulia Program Studi Analis Kimia, Akademi Kimia Analis Caraka Nusantara, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.55681/armada.v4i9.3820

Keywords:

Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit, Reaktor Polipropilena, Silika, Sintesis Suhu Rendah, Waktu Kristalisasi, ZSM-5

Abstract

Penelitian ini mengkaji pemanfaatan silika dari limbah tandan kosong kelapa sawit untuk sintesis ZSM-5 pada suhu rendah serta optimasi waktu kristalisasi. Biomassa diabukan pada 600 °C, dianalisis menggunakan XRF, kemudian diekstraksi dengan basa dan dipresipitasi menggunakan asam. Abu awal mengandung SiO₂ sebesar 5,9%, sedangkan K₂O dan CaO mendominasi masing-masing sebesar 40,2% dan 40,0%, sehingga diperlukan tahap demineralisasi dan koreksi massa sumber silika. ZSM-5 dikristalisasi dalam reaktor polipropilena pada suhu 90 °C dengan variasi waktu 3, 4, dan 5 hari, sementara komposisi prekursor dan geometri reaktor dibuat tetap. Produk dikarakterisasi menggunakan XRD dan FTIR untuk mengevaluasi pembentukan fase MFI dan perkembangan vibrasi kerangka pentasil. Hasil XRD menunjukkan bahwa sampel 3 hari masih didominasi fase amorf, sampel 4 hari mulai memperlihatkan pembentukan struktur MFI, sedangkan sampel 5 hari menunjukkan puncak difraksi MFI yang lebih tajam dan intens. Hasil FTIR juga menunjukkan perkembangan pita karakteristik pentasil yang paling jelas pada waktu kristalisasi 120 jam. Berdasarkan integrasi hasil XRD dan FTIR, waktu kristalisasi 5 hari (120 jam) merupakan kondisi optimum di antara variasi waktu yang diuji pada suhu 90 °C.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Kadja, G. T. M., Mukti, R. R., Liu, Z., Rilyanti, M., Ismunandar, Marsih, I. N., Ogura, M., Wakihara, T., & Okubo, T. (2016). Mesoporogen-free synthesis of hierarchically porous ZSM-5 below 100 °C. Microporous and Mesoporous Materials, 226, 344–352. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2016.02.007

Kadja, G. T. M., Fabiani, V. A., Aziz, M. H., Fajar, A. T. N., Prasetyo, A., Suendo, V., Ng, E. P., & Mukti, R. R. (2017). The effect of structural properties of natural silica precursors in the mesoporogen-free synthesis of hierarchical ZSM-5 below 100 °C. Advanced Powder Technology, 28(2), 443–452. https://doi.org/10.1016/j.apt.2016.10.017

Nguyen, D., Dinh, V., Dang, N., Khan, D., Hung, N., & Tran, N. (2023). Effects of aging and hydrothermal treatment on the crystallization of ZSM-5 zeolite synthesis from bentonite. RSC Advances, 13, 20565–20574. https://doi.org/10.1039/D3RA02552G

Rahmat, F., Fen, Y. W., Anuar, M. S., Omar, N. A. S., Zaid, M. H. M., Matori, K. A., & Khaidir, R. E. M. (2021). Synthesis and characterization of ZnO-SiO₂ composite using oil palm empty fruit bunch as a potential silica source. Molecules, 26(4), Article 1061. https://doi.org/10.3390/molecules26041061

Sivalingam, S., & Sen, S. (2020). Rice husk ash derived nanocrystalline ZSM-5 for highly efficient removal of a toxic textile dye. Journal of Materials Research and Technology, 9(6), 14853–14864. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.10.074

Yu, J., & Zhao, D. (2022). Preface to special topic on new era of zeolite science. National Science Review, 9(9), Article nwac157. https://doi.org/10.1093/nsr/nwac157

Gao, Q., Zhang, Y., Zhou, K., Wu, H., Guo, J., Zhang, L., Duan, A., Zhao, Z., Zhang, F., & Zhou, Y. (2018). Synthesis of ZSM-5/KIT-6 with a tunable pore structure and its catalytic application in the hydrodesulfurization of dibenzothiophene and diesel oil. RSC Advances, 8, 28879–28890. https://doi.org/10.1039/C8RA05675G

Wang, P., Wang, J., Shu, X., Bian, M., Xiao, X., Fan, X., Kong, L., Xie, Z., & Zhao, Z. (2024). Rapid synthesis of self-pillared ZSM-5 zeolite nanosheets with enhanced catalytic performance in n-octane cracking. Industrial & Engineering Chemistry Research, 63, 18773–18782. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.4c02530

Xiong, G., Meng, F., Liu, J., Liu, L., & Zhao, L. (2021). Rapid hydrothermal synthesis of hierarchical ZSM-5/beta composite zeolites. RSC Advances, 11, 21235–21247. https://doi.org/10.1039/D1RA03064G