11/9/2025#NOPUBLISH# Reaksi Deoksigenasi WCO (Waste Cooking Oil) menggunakan katalis Co/γ-Al2O3 untuk produksi biofuel

ABSTRAK:

Sintesis katalis berhasil dilakukan melalui proses pengembanan logam Co pada γ-Al2O3. Proses pengembanan dilakukan menggunakan metode impregnasi yang dilanjutkan dengan sonikasi. Katalis yang dihasilkan akan digunakan pada reaksi deoksigenasi minyak goreng bekas. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakter katalis Co/γ-Al2O3 yang disintesis menggunakan metode impregnasi yang dilanjutkan sonikasi dan hasil selektivitas hidrokarbon konversi dari minyak goreng bekas menggunakan katalis γ-Al2O3 dan Co/γ-Al2O3
Sintesis Co/γ-Al2O3 dilakukan dengan perbandingan 1:4, dimana keberhasilan sintesis di analisis menggunakan XRD untuk mengetahui struktur dari katalis. SEM-EDX untuk mengetahui morfologi permukaan dan kandungan unsur katalis setelah proses pengembanan. Hasil reaksi deoksigenasi dengan katalis tersebut dianalisis menggunakan GC-MS untuk mengetahui keberhasilan konversi hidrokarbon dari minyak goreng bekas.
Hasil XRD menunjukkan bahwa γ-Al2O3 dan Co/γ-Al2O3 memiliki pola difraksi yang identik pada sudut 2θ= 38°, 46°, dan 67° mengindikasi bahwa penambahan Co tidak mengubah struktur kristal γ-Al2O3 maupun membentuk kristalin baru, melainkan hanya terdistribusi merata di permukaan γ-Al2O3. Hal ini didukung oleh hasil SEM-EDX yang menunjukkan perubahan morfologi γ-Al2O3 setelah pengembanan logam Co. Penambahan logam Co juga dapat dilihat dari hasil EDX dan mapping element yang menunjukkan Co terdistribusi merata di permukaan γ-Al2O3. Hasil reaksi deoksigenasi minyak goreng bekas, katalis γ-Al2O3 menghasilkan yield sebesar 20,846% dengan selektivitas hidrokarbon 79,93%. Sedangkan, katalis Co/γ-Al2O3 meningkatkan yield menjadi 27,518% dan selektivitas hidrokarbon 90,6%. Hasil ini mengindikasi bahwa penambahan logam Co secara signifikan meningkatkan efisiensi minyak goreng bekas menjadi hidrokarbon.

ABSTRACT:

The catalyst synthesis was successfully carried out through the impregnation of cobalt (Co) into γ-Al₂O₃. The impregnation process was performed using the wet impregnation method followed by sonication, aimed at enhancing the uniform distribution of cobalt on the catalyst surface. The resulting catalyst was applied in the deoxygenation reaction of used cooking oil. The objective of this study was to investigate the characteristics of the Co/γ-Al₂O₃ catalyst synthesized via impregnation followed by sonication, as well as to evaluate its hydrocarbon selectivity in the conversion of used cooking oil using both γ-Al₂O₃ and Co/γ-Al₂O₃ catalysts.
The Co/γ-Al₂O₃ catalyst was synthesized with a weight ratio of 1:4. The success of the synthesis was evaluated using X-ray Diffraction (XRD) to determine the crystalline structure of the catalyst, and Scanning Electron Microscopy–Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX) to analyze the surface morphology and elemental composition after the impregnation process. The products of the deoxygenation reaction were analyzed using Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS) to assess the hydrocarbon conversion from used cooking oil.
XRD results show that γ-Al₂O₃ and Co/γ-Al₂O₃ have identical diffraction patterns at angles 2θ = 38°, 46°, and 67° indicating that the addition of Co does not change the crystal structure of γ-Al₂O₃ or form new crystalline, but only evenly distributed on the surface of γ-Al₂O₃. This is supported by SEM-EDX results that show changes in the morphology of γ-Al₂O₃ after Co metal addition. The addition of Co metal can also be seen from EDX and mapping element results that show Co evenly distributed on the surface of γ-Al₂O₃. The results of the deoxygenation reaction of used cooking oil, γ-Al₂O₃ catalyst produced a yield of 20.846% with a hydrocarbon selectivity of 79.93%. Meanwhile, Co/ γ-Al₂O₃ catalyst increased the yield to 27.518% and hydrocarbon selectivity to 90.6%. These results indicated that the addition of Co metal significantly improved the efficiency of used cooking oil to hydrocarbon.

مستخلص البحث:

تم إجراء عملية تصنيع المحفز بنجاح من خلال عملية تطوير معدن الكوبالت على γ-Al2O3. يتم تنفيذ عملية التطوير باستخدام طريقة التشريب متبوعة بالموجات فوق الصوتية. سيتم استخدام المحفز الناتج في تفاعل إزالة الأكسجين من زيت الطهي المستعمل. هدف هذه الدراسة هو تحديد خصائص حفاز Co/γ-Al2O3 المصنع باستخدام طريقة التشريب متبوعة بالموجات فوق الصوتية ونتائج انتقائية الهيدروكربون للتحويل من زيت الطهي المستعمل باستخدام حفازات γ-Al2O3 و.Co/γ-Al2O3
تم إجراء عملية تخليق Co/γ-Al2O3 بنسبة ١:٤، حيث تم تحليل نجاح عملية التخليق باستخدام إكس آر دي لتحديد بنية المحفز، إس إي إم - إي دي إكس لتحديد شكل السطح ومحتوى عنصر المحفز بعد عملية التطوير. تم تحليل نتائج تفاعل إزالة الأكسجين مع المحفز باستخدام تقنية كروماتوغرافيا الغاز ومطياف الكتلة لتحديد مدى نجاح تحويل الهيدروكربون من زيت الطهي المستعمل.
تظهر نتائج حيود الأشعة السينية أن γ-Al2O3 و Co/γ-Al2O3 لهما أنماط حيود متطابقة عند زوايا 2θ = ٣٨° و٤٦° و٦٧°، مما يشير إلى أن إضافة الكوبالت لا تغير البنية البلورية لـ γ-Al2O3 أو تشكل بلورات جديدة، ولكنها موزعة بالتساوي فقط على سطح γ-Al2O3 . ويتم دعم ذلك من خلال نتائج إس إي أم – إي دي إكس التي تظهر التغييرات في مورفولوجيا γ-Al2O3 بعد إضافة معدن الكوبالت. يمكن أيضًا رؤية إضافة معدن الكوبالت من نتائج إي دي إكس ورسم العناصر التي تظهر أن الكوبالت موزع بالتساوي على سطح γ-Al2O3 . أظهرت نتائج تفاعل إزالة الأكسجين من زيت الطهي المستعمل باستخدام محفز γ-Al2O3 نسبة إنتاج بلغت ٢٠٫٨٤٦٪ مع انتقائية للهيدروكربون بلغت ٧٩٫٩٣٪. وفي الوقت نفسه، أدى محفز Co/ γ-Al2O3 إلى زيادة العائد إلى ٢٧٫٥١٨٪ وانتقائية الهيدروكربون إلى ٩٠٫٦٪. وتشير هذه النتائج إلى أن إضافة معدن الكوبالت يزيد بشكل كبير من كفاءة تحويل زيت الطهي المستعمل إلى هيدروكربونات.