Studi struktur dan Morfologi Zeolit ZSM-5 yang disintesis menggunakan template dan tanpa template organik

ABSTRAK:

Zeolit ZSM-5 adalah bahan yang mempunyai struktur yang unik sehingga secara luas digunakan dibanyak industri diberbagai bidang. Pada proses sintesisnya dapat ditambahkan template organik sebagai pengarah struktur maupun tanpa template. Sintesis ZSM-5 dilakukan dengan metode sol-gel hidrotermal. Zeolit ZSM-5 disintesis menggunakan metode sol-gel hidrotermal dengan menggunakan template dan tanpa template organik. Template organik sebagai pengarah struktur. Pada penelitian ini akan dipelajari pengaru templare dan non template pada proses sintesis terhadap struktur dan morfologi ZSM-5. Karakterisasi struktur dianalisis menggunakan XRD, morfologi dianalisis menggunakan SEM dan luas permukaan serta ukuran pori dianalisis dengan adsorpsi nittrogen dengan persamaan BET. Analisis struktur dengan XRD pada sintesis tanpa template menghasilkan struktur mordenite. Sedangkan penggunaan template TPAOH menghasilkan struktur mordenite dan ZSM-5. Begitu pula pada penggunaan template TPAOH dan CTAB menghasilkan struktur mordenite dan ZSM-5. Morfologi dengan SEM yang dihasilkan dari sintesis tanpa penambahan template adalah tidak seragam sedangkan penambahan template TPAOH menghasilkan morfologi yang tidak seragam juga namun morfologi hasil sintesis dari penambahan template TPAOH dan CTAB menghasilkan bentuk yang seragam. Sehingga pada penelitian penambahan template TPAOH tidak mengubah struktur maupun morfologi serta penambahan template CTAB tidak mengubah struktur namun mengubah morfologi. Analisis luas permukaan dan ukuran pori dengan adsorpsi nitrogen hanya dilakukan pada sampel dengan penambhan template TPAOH dan CTAB. Hasil dari analisisnya pori yang dihasilkan merupakan mesopori dengan ukuran pori 2,05 nm dan luas permukaan 113,293 m2/g.

ABSTRACT:

Zeolite ZSM-5 is a material that has a unique structure so it is widely used inmany industries in various fields. In the synthesis process, an organic template canbe added as a structure director or without a template. Synthesis of ZSM-5 wascarried out using the hydrothermal sol-gel method. ZSM-5 zeolite was synthesizedusing the hydrothermal sol-gel method using and without an organic template.Organic templates as structure directors. In this research, the influence of templatesand non-templates in the synthesis process on the structure and morphology ofZSM-5 will be studied. Structural characterization was analyzed using XRD,morphology was analyzed using SEM and surface area and pore size were analyzedby nitrogen adsorption with the BET equation. Structural analysis using XRD insynthesis without a template produces a mordenite structure. Meanwhile, the use ofthe TPAOH template produces mordenite and ZSM-5 structures. Likewise, usingthe TPAOH and CTAB templates produces mordenite and ZSM-5 structures. Themorphology resulting from the synthesis without adding a template is not uniform,while the addition of the TPAOH template produces a non-uniform morphology,but the morphology resulting from the synthesis from adding the TPAOH andCTAB templates produces a uniform shape. So in the research the addition of theTPAOH template did not change the structure or morphology and the addition ofthe CTAB template did not change the structure but changed the morphology.Surface area and pore size analyzes were only carried out on samples with theaddition of TPAOH and CTAB templates. The results of the analysis producedpores that were mesopores with a pore size of 2,05 nm and a surface area of 113,293m2/g.

مستخلص البحث:

الزيوليت٥ZSM-هو مادة ذات بنية فريدة حبيث تستخدم على نطاق واسع يف العديد من الصناعاتيفكدليل هيكلي أو بدون قوالب. يتم تنفيذ خمتلف اجملاالت. يف عملية التوليف، ميكن إضافة القوالب العضويةختليق٥ZSM-بواسطة طريقة سول جل احلرارية املائية. مت تصنيع الزيوليت٥ZSM-ابستخدام طريقةكمديرين للهيكل سول جل احلرارية املائية ابستخدام قوالب وبدون قوالب عضوية. القوالب العضوية.يف هذه الدراسة، سيتم دراسة املؤثرين متبالر وغري القوالب يف عملية توليف بنية ومورفولوجيا٥ZSM-. مت حتليل توصيف البنيةابستخدامXRD، ومت حتليل التشكل ابستخدامSEMومت حتليل مساحة السطح وحجم املسام بواسطة امتزازالنيرتوجني ابستخدام معادلةBET. التحليل اهليكلي معXRDعلى التوليف بدون قوالب ينتج هياكلموردينيت. بينما ينتج عن استخدام قالبTPAOHهياكل موردانيت و٥ZSM-. وابملثل ، فإن استخدامقوالبTPAOHوCTABينتج هياكل موردانيت و٥ZSM-.التشكل معSEMالناتج عنالتوليف دون إضافة قوالب غري موحد بينما تؤدي إضافة قوالبTPAOHإىل مورفولوجيا غري موحدة أيضاولكن مورفولوجيا التوليف تنتج عن إضافة قوالبTPAOHوCTABمما يؤدي إىل أشكال موحدة.حبيث يف الدراسة ، مل تغري إضافة قالبTPAOHالبنية أو التشكل وإضافة قالبCTABمل يغري اهليكلبل غري املورفولوجيا. مت إجراء حتليل مساحة السطح وحجم املسام عن طريق امتزاز النيرتوجني فقط على العيناتابستخدام معززات قالبTPAOHوCTAB. نتيجة التحليل هي أن املسام الناجتة هي ميزوبور حبجممسام٢.٠٥اننومرت ومساحة سطح١١٣٫٢٩٣.م٢/ جم