Text

Fungsionalisasi Karbon Aktif Nanopartikel Menggunakan Asam Sulfat Sebagai Katalis Asam Padat Untuk Sintesis Biodiesel

---

RINGKASAN

Karbon aktif merupakan material berpori yang sangat terkenal digunakan
untuk katalis ataupun pendukung katalis dengan sisi aktif yang bermacammacam.. Hal ini dikarenakan luas permukaannya yang lebih luas dibandingkan
material karbon lain, memiliki biaya yang lebih murah dan mudah untuk dibuat.
Salah satu gugus pengaktif yang disisipkan pada permukaan karbon aktif adalah
gugus sulfonat. Katalis karbon aktif tersulfonasi (KA-SO3H) telah banyak diteliti
dan dipelajari memiliki kinerja katalitik yang baik dalam pembuatan biodiesel dari
suatu trigliserida. Penelitian ini bertujuan untuk mengkonfirmasi kinerja katalitik
KA-SO3H yang dibuat dari karbon komersial menjadi karbon nanopartikel.
Karbon aktif yang digunakan dalam penilitian ini adalah karbon nano- dan mikropartikel dari karbon komersial yang dibuat dengan menggunakan gelombang
ultrasonik (40 kHz, 2×50 watt) selama 30 menit.
Tahap penelitian untuk mencapai tujuan tersebut dibagi menjadi 3 bagian.
Tahap pertama adalah pembuatan nanopartikel dan mikropartikel karbon dari
karbon komersial dalam bentuk granular (butiran). Tahap kedua adalah
mereaksikan asam sulfat pekat ( H2SO4) dengan karbon aktif nano- maupun
mikro-partikel yang telah dibuat dengan rasio 1:1, 1:2 dan 2:1 berat/volume (w/v).
Tahap ketiga, uji kinerja katalis (KA-SO3H) untuk membuat komponenkomponen utama biodiesel dari minyak goreng bekas (jelantah-jawa). Ukuran
partikel karbon dianalisis dengan metode Dynamic Light Scattering (DLS)
menggunakan alat Particle Size Analyzer (PSA). Keberhasilan proses sulfonasi
dikonfirnasi menggunakan spektrofotometer inframerah transformasi Fourier
(FTIR), sedangkan keberhasilan uji aktivitas katalisis dikonfirmasi menggunakan
spektrometer GC-MS untuk mengidentifikasi FAME komponen utama biodiesel
yang dihasilkan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses ultrasonikasi berhasil
membuat ukuran karbon menjadi nanopartikel dengan ukuran rata-rata karbon
sebesar 170,9 nm. Spektra FTIR pada serapan bilangan gelombang 1040-1035
cm-1, 1372-1335 cm-1 dan 3840 cm-1 merepresentasikan vibrasi regangan simetris
–SO2, regangan asimetris SO2 dan vibrasi regangan OH pada SO3H. Dapat
disimpulkan bahwa sintesis karbon aktif tersulfonasi (KA-SO3H) dengan ukuran
partikel 170,9 nm dengan rasio berat/volume 1:2 memiliki kinerja katalitik yang
paling baik dalam pembuatan komponen utama biodiesel (FAME). Hal ini
ditandai dengan dua jenis metil ester asam lemak (FAME), komponen biodisel,
yaitu metil-11-metil-oktadekenoil ester dan metil- 14-metil-pentadekanoil ester
masing-masing sebanyak 30,68% dan 28,66% berhasil disintesis

SUMMARY

Activated carbon is a porous material that has been widely used as a useful
catalyst and supporting materials for many various active agents. It is because of
its wide surface area is so bigger compared to the other carbonaceous materials,
cheap in cost and easy in fabrication. One of the active agents that can be
incorporated onto the activated carbon surface is a sulfonate group. In this
context, sulfonate-functionalized activated carbon (KA-SO3H) catalyst has been
widely employed for producing a main biodiesel component from triglycerides
resources. The research was aiming to confirm the capability of catalytic
performance of KA-SO3H fabricated from activated carbon black in nanoparticles
size. The activated carbon black used in this research was nano- and microparticles in size fabricated from the local commercial available activated carbon
black using ultrasonic agitation (40 kHz, 2×50 watt) for about 30 minutes.
To achieve the research aim aforementioned three stages of research works
had been conducted. The first stage was fabricating activated carbon nano- and
micro-particle from the local commercial available activated carbon black
granules. The second one was conducted react saturated sulfuric acid (H2SO4)
with the fabricated nano- and micro-particle activated carbon of 1:1, 1:2 and 2:1
weights to volume (w/v) ratio. The third one was catalytic activity test of the
synthesized KA-SO3H to produce a main biodiesel component from waste
cooking oil. Furthermore, the particles sizes of the produced activated carbon
nano- and micro-particles were determined by dynamic light scattering (DLS)
method using a particle size analyzer (PSA) machine. The achievement of the
sulfonation process was confirmed by using Fourier transformed infrared
spectroscopy (FTIR) method. While that, the achievement of the catalytic activity
test was confirmed by using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
analysis to identify the FAME produced, a main biodiesel component.
It was known that the particles sizes of the fabricated activated carbon
nanoparticles were about 170.9 nm in average size. The FTIR spectra wave
number peaks of about 1040-1035 cm-1, 1372-1335 cm-1 and and 3840 cm-1 are
representing symmetric stretching vibration of -SO2 group, asymmetric stretching
vibration of -SO2 group and stretching vibration of O-H of the -SO3H group
respectively. It can be concluded that the synthesized sulfonate-functionalized
activated carbon (KA-SO3H) of 170.9 nm in particles size with 1:2 weight to
volume ratio has the best catalytic performance for producing fatty acid methyl
ester (FAME), a main component biodiesel. As an evidence two kinds of FAME
with different amount, i.e methyl-11-methyl octadecanoatil ester and methyl-14-
methyl pentadecanoatil ester of about 30.68% and 28.66% respectively have been
successful produced.

---

Ketersediaan

1576C19I

1576 C 19-i

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1576 C 19-i

Penerbit

: ., 2018

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1350

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Nurul Latifah

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar