Sintesis dan karakterisasi komposit fotokatalis TiO2 anatas dan rutil dengan zeolit alam teraktivasi serta uji aktivitasnya pada reaksi esterifikasi minyak goreng bekas

摘要

INDONESIA:ududBiodiesel berasal dari minyak nabati yang ketersediaannya di alam cukup melimpah. Allah berfirman dalam surat Ali Imran ayat 191, bahwa tidak ada segala sesuatu yang Allah ciptakan yang tidak berarti dan sia-sia, begitupula dengan mineral alam zeolit. Upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan aktivitas zeolit yaitu melalui aktivasi dan modifikasi dengan pengemban TiO2. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui struktur, luas permukaan, keasaman, dan uji aktivitas katalis pada reaksi esterifikasi FFA minyak goreng bekas. Zeolit alam diaktivasi kimia menggunakan NH4NO3 2 M dan diaktivasi fisika dengan pemanasan pada suhu 400 oC selama 4 jam, sehingga dihasilkan H-zeolit. TiO2 anatas/rutil dikompositkan pada H-zeolit dengan perbandingan 10:90 (%) menggunakan metode hidrotermal pada suhu 90 oC selama 12 jam dan kalsinasi pada suhu 500 oC. Karakterisasi material hasil sintesis meliputi analisis struktur dengan XRD, luas permukaan dengan adsorpsi methylene blue, dan keasaman total dengan adsorpsi amoniak. Uji aktivitas katalis dilakukan pada minyak goreng bekas selama 6 jam dengan menggunakan sinar UV pada panjang gelombang 366 nm. Hasil reaksi esterifikasi dianalisis menggunakan metode titrasi asam-basa (AOCS 940.28). Hasil karakterisasi XRD pada komposit TiO2-zeolit alam teraktivasi menunjukkan telah terbentuk sistem komposit antara TiO2 dengan H-zeolit. Luas permukaan katalis H-zeolit, komposit TiO2 anatas-zeolit, dan komposit TiO2 rutil-zeolit berturut-turut adalah sebesar 16,4029; 13,6395; dan 16,3469 m2/gram, sedangkan keasaman katalis adalah 0,5830; 0,9075 dan 0,5411 mmol/g. Aktivitas material komposit TiO2 anatas-zeolit menghasilkan konversi FFA terbaik sebesar 65,4534 % dibandingkan komposit TiO2 rutil-zeolit, H-zeolit dan fotokatalis TiO2 baik fasa anatas maupun fasa rutil.ududENGLISH:ududThe biodiesel is derived from vegetable oil availability is relatively abundant in nature. Allah says in the letter of Ali Imran verse 191, that there is no God created everything meaningless and in vain, nor with the natural mineral zeolite. Efforts should be made to increase the activity of the zeolite through activation and modification with TiO2 carrier. The purpose of this study was to determine the structure, surface area, acidity, and catalytic activity test on FFA esterification reaction used cooking oil. Natural zeolite was chemistry activated by using NH4NO3 2 M and physics activated by calcined at temperature of 400 °C for 4 hours, so that the resulting H- zeolites. TiO2 anatase or rutile composite on H-zeolite with a ratio of 10:90 (%) using the hydrothermal method at temperature 90 °C for 12 hours and calcined at temperature 500 oC. The characterization of synthesized materials include structural analysis by XRD, surface area by adsorption of methylene blue, and total acidity by adsorption of ammonia. Catalyst activity test performed on used cooking oil for 6 hours using UV light at a wavelength of 366 nm. Esterification reaction results were analyzed using acid-base titration method (AOCS 940.28). The results of XRD characterization on TiO2-activated natural zeolite composite shows a composite system has been formed between TiO2 with H-zeolite. The surface area of H-zeolite catalyst, anatas TiO2-zeolite composite and rutile TiO2-zeolite composite row is equal to 16.4029; 13.6395; and 16.3469 m2/g, while the acidity of the catalyst was 0.5830; 0.9075 and 0.5411 mmol/g. The best catalytic activity was performed by anatase TiO2-zeolite composite, the conversion of FFA is 65.4534%.