Modifikasi katalis TiO2 didukung karbon aktif tulang ikan tersulfonasi untuk oksidasi stirena

Indonesia:

Senyawa TiO2 telah dikenal luas dapat mengkatalis berbagai reaksi sintesis organik diantaranya, benzaldehid, biodiesel, proses pemurnian minyak bumi, esterifikasi asam lemak bebas dan transesterifikasi minyak. Salah satu cara untuk meningkatkan kinerja TiO2 adalah dengan memberikan material pendukung seperti karbon. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui morfologi dan aktivitas katalisis dari katalis TiO2 didukung karbon tulang ikan tersulfonasi. Metode sulfonasi mengaktifasi permukaan karbon dan metode impregnasi mengembankan TiO2 pada karbon. Hasil modifikasi dikarakterisasi menggunakan instrumen FTIR, XRD, SEM-EDX dan isoterm adsorpsi. Uji aktivitas katalis menggunakan instrumen GC-MS. Spektra FTIR menunjukkan adanya hidroksiapatit yang ditunjukkan pada bilangan gelombang 1050-1300 dan 1094 cm-1. Gugus sulfat hasil sulfonasi ditunjukkan pada bilangan gelombang 1179 dan 1030 cm-1. Difraktogram seluruh sampel menunjukkan puncak difraksi yang sama pada 2θ = 25,8; 32,0; dan 39,5o, yang menunjukkan adanya hidroksiapatit. Sedangkan pada katalis yang diimpregnasi TiO2 memiliki puncak difraksi yang sama pada 2θ = 31,7; 54,0; dan 55,2o, yang mengidentifikasi adanya TiO2. Mikrograf SEM menunjukkan bahwa sulfonasi dapat merubah morfologi partikel menjadi kubus dan permukaan yang kasar setelah diimpregnasi TiO2. Data isoterm adsorpsi-desorpsi nitrogen menunjukkan semua isoterm sampel adalah tipe IV dan memiliki mesopori yang seragam. Sedangkan pada uji aktivitas katalis, oksidasi stirena menggunakan katalis TiO2 dengan pendukung menunjukkan aktivitas katalis yang lebih tinggi dibandingkan katalis TiO2 murni dan karbon pendukung saja.

English:

TiO2 compounds have been widely known as photocatalyst materials. In addition, TiO2 can also catalyze various organic synthesis reactions, including benzaldehyde, biodiesel, petroleum refining processes, free fatty acid esterification, and oil transesterification. One way to improve the performance of TiO2 is to provide a supporting material such as carbon. This study aims to determine the morphology and catalytic activity of TiO2 catalyst supported by sulfonated fishbone carbon. The sulfonation method activates the carbon surface and the impregnation method develops TiO2 on carbon. The modified results were characterized using (a) Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), (b) X-ray Diffraction (XRD), (c) Scanning Electron Microscope (SEM), and Brunauer-Emmet-Teller (BET). FTIR spectra showed the presence of hydroxyapatite indicated at wave numbers 1050-1300 and 1094 cm-1. The sulfate groups resulting from the sulphonation are shown at wave numbers 1179 and 1030 cm-1. The diffractogram of all samples shows the same diffraction peaks at 2θ = 25.8; 32.0; and 39.5o, indicating the presence of hydroxyapatite. Meanwhile, the impregnated TiO2 catalyst has the same diffraction peak at 2θ = 31.7; 54.0; and 55.2o, which identified the presence of TiO2. SEM micrographs show that sulfonation can change the particle morphology into cubes and a rough surface after being impregnated with TiO2. The nitrogen adsorption-desorption isotherm data showed that all sample isotherms were type IV and had uniform mesopores. Meanwhile, in the catalyst activity test, styrene oxidation using a TiO2 catalyst with a support showed a higher catalyst activity than pure TiO2 catalyst and carbon support alone.

Arabic:

يُعْرَفُ مُسْتَحْضِرُ (TiO2) وَاسِعًا عَنْ مَادَّةِ الضَّوْئِيِّ. سِوَى ذَالِكَ، يَسْتَطِيْعُ (TiO2) اَنْ يَنْجَنِقَ أَنْوَاعَ إسْتِجَابَاتِ التَّوْلِيْفِ الْعَضْوِيِّ أَيْضًا، مِثْلُ: بِنْزِيْلدِهَايْد (Benzaldehid)، الدِّيْزلِ الْبِيُوْلُوْجِيَّةِ (Biodiesel)، وَعَمَلِيَّةِ تَصْفِيَةِ النِّفْطِ، أَسْتِرَةِ الْأَحْمَاضِ الدَّهْنِيَّةِ الْحَرَّةِ، وَتَحْوِيْلِ أَسْتِرَةِ الزَّوْتِ. الْإِحْدَى مِنْ تَنْمِيَّاتِ لِارْتِفَاعِ إِجْرَاءِ (TiO2) هِيَ بِإِعْطَاءِ الْمَادَّةِ الْإِعَالَةِ مِثْلُ الْكَرْبُوْنُ. يَهْدِفُ هَذَا الْبَحْثِ لِمَعْرِفَةِ الْمُورْفُولُوجِيَا وَنَشِيْطَةُ الْمَنْجِيْقِ عَنِ الْمَنْجَنِيْقِ (TiO2) يَعِيْلُ الْكَرْبُوْنُ الْحَسَكُ السِّلْفُوْنَاتِ بِالْمَنْهَجِ الْحَمْلِ (Impregnasi). يَدُلُّ سِبْرُوكْتِرَا (FTIR) كَوْنَ هِيدْرُوكْسِيْبَاتِيْتِ، وَمَجْمُوْعَةُ الْكِبْرِيْتَاتِ مِنْ حَصِيْلَةِ السِّلْفُوْنَاتِ. يَدُلُّ حُيُوْدٌ جَمِيْعَ الْأَنْمُوذَجِ ذَرْوَةِ الْحُيُوْدِ الْمُتَنَاسِقِ فِي ٢٠= ٢٥،٨: ٣٢،٠: و ٣٩،٥‘ الَّذِي يَدُلُّ كَوْنَ هِيدْرُوكْسِيبَاتِيْتِ. أَمَّا فِي الْمَنْجَنِيْقِ الْمُخْصَبِ (diipmregnasi) (TiO2) تَمْلِكُ ذَرْوَةُ الْحُيُوْدِ الْمُتَنَاسِقِ فِي ٢٠ = ٣١،٧: ٥٤،٠: و٥٥،٢‘ الَّذِي يَتَعَرَّفُ كَوْنُ (TiO2). يَدُلُّ مِيكْرُوغْرَافُ (SEM) أَنَّ السِّلْفُوْنَاتِ تَسْتَطِيْعُ اَنْ تُغَيِّرَ مُورْفُولُوجِيَا الذِّرَّةِ إِلَى الْمَكْعَبِ وَالسُّطْحِيِّ الْأَجَشِّ بَعْدَ الْمُخْصَبِ (TiO2). تَدُلُّ بَيَانَاتِ الإيْزُوْتِيْمِ الْإمْتِزَازِ (Adsorpsi-Desorpsi) النِّتْرَجِيْنَ جَمِيْعُ مُتَسَاوِي الْحَرَارَةِ الْأَنْمُوْذَجِ هِيَ الْجِنْسُ ٤ وَيَمْلِكُ الْمِيْزُوبُورِي بِنَوْعٍ وَاحِدٍ. أَمَّا فِي إخْتِبَارِ نَشِيْطَةِ الْمَنْجَنِيْقِ، تَسْتَخْدِمُ أَكْسَدَةُ السِّتَايْرَيْنِ الْمَنْجَنِيْقَ (TiO2) بِالْإِعَالَةِ تَدُلُّ نَشِيْطَةُ الْمَنْجَنِيْقِ أَعْلَى مِنَ الْمَنْجَنِيْقِ (TiO2) الْمَطْبِيْقِ وَكَرْبُونِ الْإِعَالَةِ فَقَطْ.