OPTIMASI SINTESIS ASAM LEVULINAT DARI SEKAM PADI MENGGUNAKAN KATALIS ZSM-5 TERMODIFIKASI Cu DAN Ni DENGAN METODE DESAIN EKSPERIMEN BOX-BEHNKEN
Sekam padi merupakan biomassa lignoselulosa yang melimpah dan berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan baku terbarukan untuk menghasilkan asam levulinat melalui reaksi terkatalisis. Pada penelitian ini, katalis yang digunakan yaitu ZSM-5 berpori hierarki yang disintesis dengan metode double template. Selanjutnya ZSM-5 dimodifikasi dengan logam Cu dan Ni melalui proses impregnasi. Hasil karakterisasi dengan FTIR, XRD, dan SEM-EDX mengonfrimasi keberhasilan sintesis ZSM-5 berpori hierarki, dimana setelah modifikasi terjadi kenaikan rasio Si/Al. Hasil analisis fisisorpsi gas N2 menunjukkan luas permukaan ZSM-5 sebesar 361 m2/g yang turun sebesar 291-313 m2/g setelah adanya modifikasi. Hasil BET dan BJH menunjukkan adanya isoterm tipe IV (mesopori) sekaligus mikropori yang mengkonfirmasi terbentuknya pori hierarki. Sekam padi diberikan proses pra-perlakuan yaitu dewaxing dan delignifikasi. Hasilnya menunjukkan pengurangan kadar lignin sekitar 69% yang didukung melalui hasil karakterisasi FTIR. Konversi selulosa sekam padi menjadi asam levulinat berlangsung melalui beberapa tahap: (1) hidrolisis, (2) isomerisasi, (3) dehidrasi, dan (4) rehidrasi. Berdasarkan hasil penelitian katalis CuO-NiO/ZSM-5 menghasilkan yield sebesar 30,98%. Selanjutnya, optimasi kondisi reaksi menggunakan metode Box-Behnken Design (BBD) diperoleh kondisi optimum pada variasi H3PO4, waktu reaksi, dan konsentrasi katalis dengan masing-masing nilai sebesar 35,93%, 8,5 jam, dan 8,64%.
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2606250139
Keyword
ZSM-5 berpori hierarki Katalis heterogen Sekam padi Asam levulinat Box-Behnken