|
Salah satu isu terbesar di bidang lingkungan adalah perubahan iklim yang diakibatkan oleh emisi gas CO2 yang terus mengalami peningkatan setiap tahunnya. Upaya yang dapat dilakukan untuk mengurangi emisi gas CO2 adalah dengan menangkapnya lalu mengubahnya menjadi bahan kimia yang lebih bernilai melalui reaksi kimiawi, salah satunya adalah reaksi hidrogenasi. Namun, dikarenakan sifat CO2 yang stabil, dibutuhkan katalis untuk menjalankan reaksi hidrogenasi CO2. Pada penelitian ini, material NiAg/NH2pr-Ph- PMO disintesis sebagai katalis sebagai kayauntuk digunakan sebagai katalis heterogen pada konversi CO2 menjadi bahan kimia yang bernilai tambah melalui reaksi hidrogenasi. NiAg/NH2pr-Ph-PMO yang disintesis dikarakterisasi menggunakan FTIR, SEM-EDX Mapping, TEM, BET-BJH, SAXS, dan XRD untuk melihat sifat fisika dan kimia serta membuktikan keberhasilan sintesisnya. Reaksi hidrogenasi CO2 dilakukan dalam reaktor unggun tetap dengan temperatur, rasio bimetal, dan rasio campuran gas yang bervariasi. Analisis XRD menunjukkan keberhasilan impregnasi NiAg bimetalik pada NH2pr-Ph-PMO. Hasil SEM-EDX Mapping menunjukkan persebaran logam nikel dan perak yang merata pada permukaan NH2pr-Ph-PMO. Karakterisasi TEM menunjukkan NiAg/NH2pr-Ph-PMO memiliki saluran pori yang membuktikan keberhasilan sintesis material mesopori. Berdasarkan hasil yang diperoleh, diketahui bahwa NiAg/NH2pr-Ph-PMO memiliki aktivitas katalitik yang lebih baik dibandingkan Ni/NH2pr-Ph- PMO, Ag/NH2pr-Ph-PMO, maupun katalis NiAg tanpa pendukung. Pada temperatur 225℃ dan rasio laju alir gas CO2:H2 sebesar 1:7, diperoleh persen konversi CO2 maksimum yaitu sebesar 39,12% dengan yield dan selektifitas terhadap formaldehid berturut-turut sebesar 28,1 mmol/g dan 70,59%. Uji reusabilitas menunjukkan bahwa setelah 4 siklus reaksi, katalis NiAg/NH2pr-Ph-PMO masih memiliki persen konversi CO2 di atas 35%. Nilai TOF yang diperoleh pada kondisi optimum adalah 62,98 h-1......Climate change that is caused by the always increasing carbon dioxide emission in atmosphere is one of the biggest issue in the environmental study. One way to solve that problem is through CO2 capture and utilization. CO2 can be converted into more valuable chemical product through many chemical reactions, in which hydrogenation is one of them. However, CO2 is a stable and inert molecule thus, a catalyst is needed to achieve a high percentage of its conversion. In this work, NiAg/NH2pr-Ph-PMO is synthesized to be applied as heterogeneous catalyst for CO2 hydrogenation. The catalyst is characterized using SEM- EDX Mapping, TEM, BET-BJH, XRD, SAXS and FTIR to evaluate its physical and chemical properties. BET-BJH analysis shows type IV isotherm for the synthesized NH2pr-Ph-PMO, meaning it can be classified as a mesoporous material. From the SEM-EDX Mapping result, both nickel and silver are found to be distributed evenly in the NH2pr-Ph-PMO surface. TEM images show that NiAg/NH2pr-Ph-PMO has mesoporous channel. Furthermore, the average particle size of NiAg/NH2pr-Ph-PMO is analyzed through small angle X-ray scattering and is found to be 44 nm. Catalytic CO2 hydrogenation is conducted in a fixed-bed reactor with variations of temperature and flow rate ratio between CO2 and H2 It is found that NiAg/NH2pr- Ph-PMO has a higher CO2 conversion percentage compared to Ni/NH2pr-Ph-PMO, Ag/NH2pr- Ph-PMO, and NiA without support. On the optimum condition, which is 225℃ and 1:7 flow rate ratio of CO2:H2 flow, the percentage of CO2 conversion using NiAg/NH2pr-Ph-PMO is 39.12% with formaldehyde yield and selectivity of 28.1 mmol/g and 70.59% respectively. The reusability test shows that after 4 cycles, NiAg/NH2pr-Ph-PMO is still able to convert more than 35% of CO2 which makes it a reusable catalyst for CO2 hydrogenation. The TOF value obtained at optimum condition is 62.98 h-1. |
S-Patrik Chandra.pdf :: Unduh