STUDI AKTIVITAS DAN SELEKTIVITAS KATALIS Cu(II)/H5NZA dan Co(II)/H5NZA PADA REAKSI PERENGKAHAN PLASTIK MENJADI SENYAWA FRAKSI BAHAN BAKAR CAIR

Abstract

Saat ini plastik merupakan salah satu bahan yang paling luas penggunaannya dalam bidang industri. Namun plastik dapat menimbulkan pencemaran jika setelah tidak digunakan, dibuang ke lingkungan karena sifatnya yang sulit terdegradasi. Oleh karena itu dibutuhkan penanganan terhadap sampah plastik agar tidak menimbulkan masalah lingkungan. Salah satu alternatif yang dapat digunakan adalah proses daur ulang plastik menjadi fraksi bahan bakar cair, plastik dapat dipirolisis untuk menghasilkan fraksi bahan bakar. Pirolisis tanpa katalis (perengkahan termal) pada plastik akan menghasilkan fraksi cair dengan rentang berat molekul yang lebar sedangkan dengan menggunakan katalis (perengkahan katalitik) sangat dipengaruhi oleh selektivitas dari katalis yang digunakan. Pada proses perengkahan katalitik, yang sering digunakan dalam industri ataupun juga laboratorium adalah katalis dengan pengembanan logam aktif untuk untuk memperbanyak jumlah sisi aktif (active site). Zeolit alam dapat digunakan sebagai bahan pengemban logam aktif untuk katalis karena memiliki struktur berpori, mempunyai luas permukaan yang tinggi, harganya yang murah, serta mudah diperoleh. Preparasi katalis dilakukan melalui modifikasi zeolit alam yang melibatkan proses dealuminasi dengan perlakuan asam, hidrotermal, kalsinasi, oksidasi, dan pengembanan logam Cu dan Co. Modifikasi ini diharapkan mampu memberikan karakter katalis yang baik untuk proses perengkahan. Karakter tersebut meliputi kandungan logam yang terembankan, keasaman, rasio Si/Al, luas permukaan spesifik, 5 3 rata-rata jejari pori dan volume total pori. Pengembanan logam Cu dan Co dalam H NZA dapat meningkatkan keasaman katalis dan rata-rata jejari pori. Tetapi menurunkan luas permukaan spesifik dan volume total pori. 5 Walaupun ada perbedaan produk yang dihasilkan, secara umum produk yang dihasilkan dari perengkahan termal maupun perengkahan katalitik plastik polipropilena dan plastik campuran memiliki waktu retensi yang masuk pada range waktu retensi bahan bakar cair. Aktivitas dan selektivitas katalis dipelajari dalam proses perengkahan katalitik pirolat plastik pada kisaran temperatur 350 o -450 o C. Aktivitas katalis terlihat pada kemampuan masing-masing katalis untuk menghasilkan produk yang berbeda dengan perengkahan termal yang diamati berdasarkan perbedaan puncak-puncak kromatogram perengkahan termal dengan kromatogram produk hasil perengkahan katalitik. Sedangkan selektivitas terlihat pada peningkatan konsentrasi produk katalitik pada waktu retensi tertentu. Katalis Cu(II)/H NZA menunjukkan kinerja yang lebih baik karena senyawa produk yang dihasilkan memiliki waktu retensi yang lebih pendek dan menghasilkan lebih banyak puncak baru daripada katalis Co(II)/H 5 NZA. Hal ini dikarenakan katalis tersebut memiliki karakteristik keasaman, rata-rata jejari pori dan kandungan logam yang terembankan lebih besar daripada katalis Co(II)/H 5 5 NZA. Produk katalitik yang dihasilkan kedua katalis didominasi oleh produk dengan NZA lebih selektif terhadap produk dengan waktu retensi sekitar 4 menit sedangkan katalis Co(II)/H waktu retensi sekitar 4 dan 12 menit. Katalis Cu(II)/H 5 NZA lebih selektif terhadap produk dengan waktu retensi sekitar 12 menit. Perbedaan ini disebabkan adanya perbedaan ukuran pori dari masing-masing katalis tersebut.