Jurnal MIPA (Jun 2014)
KARAKTERISASI DAN AKTIVITAS KATALITIK BERBAGAI VARIASI KOMPOSISI KATALIS Ni DAN ZnBr2 DALAM Γ-Al2O3 UNTUK ISOMERISASI DAN HIDROGENASI (R)-(+)-SITRONELAL
Abstract
Pengaruh sifat dan karakter berbagai variasi komposisi katalis Ni dan ZnBr2 yang terimpregnasi dalam γ-Al2O3 terhadap aktivitas dan selektivitasnya untuk reaksi isomerisasi dan hidrogenasi (R)-(+)-Sitronelal telah dilakukan. Dalam penelitian ini, terdapat tiga jenis variasi komposisi Ni dan ZnBr2 dalam γ-Al2O3, yaitu: A1=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (3:2), A2=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (1:1) dan A3=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (2:3). Katalis dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area, dan SEM-EELS. Luas area permukaan spesifik dan porositasnya ditentukan berdasarkan adsorption-desorption gas nitrogen pada 77 K. Distribusi dan volume pori ditentukan dengan desorption isotherm pada P/Po ≥ 0,3. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara karakter dan sifat katalis dengan aktivitas katalitiknya terhadap produk isomerisasi dan hidrogenasi (R)-(+)-Sitronelal. Uji aktivitas dilakukan dalam sebuah reaktor mini dengan 0,5 g katalis dan 3 mL (R)-(+)-Sitronelal menggunakan atmosfir gas N2 dan/atau H2 dalam waktu 5 dan 24 jam masing-masing pada suhu 90 dan 120 °C. Komposisi katalis, pemilihan jenis atmosfir gas dan suhu sangat berpengaruh terhadap aktivitas dan selektivitas pembentukan produk isomerisasi dan hidrogenasi. Konversi (R)-(+)-Sitronelal tertinggi ditunjukkan oleh katalis A3=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (2:3) dengan kondisi reaksi selama 5 jam (4 jam N2 + 1 jam H2) pada suhu 90 °C dan 24 jam (4 jam N2 + 20 jam H2) pada suhu 120 °C. The influence of catalyst properties and characteristics of Ni and ZnBr2 catalysts impregnated in γ-Al2O3 on the activity and selectivity of (R)-(+)-Citronellal isomerisation and hydrogenation has been done. In this study, there were three sets of Ni and ZnBr2 in γ-Al2O3 with various composition, they were A1=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (3:2), A2=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (1:1), A3=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (2:3). The catalysts were characterized using X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area and SEM-EELS. The catalysts spesific surface area and porosity determined by adsorption-desorption of dinitrogen at 77 K. Pore distribution and volume were determined by the desorption isotherm at P/Po ≥ 0.3. The result showed that there was correlation between the catalyst characteristics and catalytic activity to (R)-(+)-Citronellal isomerisation and hydrogenation product. The activity test were performed in a mini fixed bed reactor with 0.5 g of catalyst and 3 mL of (R)-(+)-Citronellal using N2 and/or H2 gas atmosphere in 5 and 24 hours at each temperature 90 and 120 oC. The catalyst composition of the choice of gas atmosphere and temperature greatly influenced the activity as well as the selectivity of isomerisation and hydrogenation product formation. The highest conversion was achieved for A3=Ni/ZnBr2/γ-Al2O3 (2:3) with complete conversion of (R)-(+)-Citronellal were obtained when it was running in 5 hours (4 hours N2 + 1 hour H2) at 90 oC and 24 hours (4 hours N2 + 20 hour H2) at 120 oC.
