11/9/2025#NOPUBLISH# Reaksi deoksigenasi limbah minyak goreng menggunakan katalis Co/zeolit alam untuk produksi green diesel

INDONESIA:
Reaksi deoksigenasi merupakan proses yang dapat mengubah asam lemak dalam limbah minyak goreng menjadi senyawa hidrokarbon, seperti gasolin dan diesel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pengembanan logam Co pada zeolit alam terhadap karakteristik dan kinerja katalis pada reaksi deoksigenasi limbah minyak goreng. Sebelum digunakan sebagai katalis, zeolit alam diaktivasi terlebih dahulu menggunakan larutan HF 1 % dan dikalsinasi pada suhu 450 °C selama 4 jam. Zeolit alam setelah aktivasi dikarakterisasi menggunakan instrumen XRF, XRD, FTIR, dan SEM-EDX. Sintesis katalis Co/zeolit alam dilakukan dengan menambahkan 1 % logam Co pada zeolit alam melalui metode impregnasi dilanjutkan dengan sonikasi, kemudian dikalsinasi pada suhu 550 °C selama 5 jam. Katalis Co/zeolit alam hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan instrumen XRD, FTIR, dan SEM-EDX. Reaksi deoksigenasi limbah minyak goreng berlangsung dengan menambahkan 3 % katalis ke dalam 10 gr limbah minyak goreng, kemudian dipanaskan pada suhu 360 °C selama 4 jam. Produk cair yang dihasilkan dianalisis menggunakan instrumen GC-MS.
Hasil analisis XRF menunjukkan bahwa proses aktivasi zeolit alam berhasil menurunkan beberapa kandungan logam pengotor. Karakteristik katalis Co/zeolit alam menunjukkan bahwa logam Co telah berhasil diembankan, ditandai dengan adanya serapan baru pada bilangan gelombang 516,92 cm-1 yang merupakan serapan khas dari vibrasi Co–O, serta adanya kandungan logam Co sebesar 1,42 % yang terdistribusi secara merata pada permukaan zeolit. Hasil reaksi deoksigenasi limbah minyak goreng, menunjukkan bahwa katalis Co/zeolit alam memiliki kinerja yang lebih unggul dibandingkan zeolit alam karena menghasilkan produk cair sebesar 36,79 %; selektivitas hidrokarbon sebesar 81,09 %; dan selektivitas terhadap fraksi diesel (C13-C20) sebesar 59,06 %.

ENGLISH:
Deoxygenation reaction is a process that can convert fatty acids in used cooking oil into hydrocarbon compounds, such as gasoline and diesel. This study aims to investigate the effect of cobalt (Co) loading on natural zeolite on the characteristics and performance of the catalyst in the deoxygenation reaction of used cooking oil. Before being used as a catalyst, the natural zeolite was first activated using a 1 % HF solution and calcined at 450 °C for 4 hours. Natural zeolite after activation was characterized using XRF, XRD, FTIR, and SEM-EDX instruments. The synthesis of Co/natural zeolite catalyst was carried out by adding 1 % Co metal to natural zeolite via the impregnation method followed by sonication, then calcined at 550 °C for 5 hours. The synthesized Co/natural zeolite catalyst was characterized using XRD, FTIR, and SEM-EDX instruments. The deoxygenation reaction of cooking oil waste was carried out by adding 3 % catalyst to 10 g of waste cooking oil, then heated at 360 °C for 4 hours. The resulting liquid product was analyzed using GC-MS instruments.
The XRF analysis results show that the natural zeolite activation process successfully reduced several impurity metal contents. The characteristics of the Co/natural zeolite catalyst indicate that the Co metal has been successfully incorporated, as evidenced by the presence of a new absorption peak at 516.92 cm-1, which is characteristic of Co–O vibrations, and the presence of 1.42 % Co metal content distributed uniformly on the zeolite surface. The results of the deoxygenation reaction of cooking oil waste indicate that the Co/natural zeolite catalyst has superior performance compared to natural zeolite, producing a liquid product of 36.79 %; hydrocarbon selectivity of 81.09 %; and selectivity toward the diesel fraction (C13-C20) of 59.06 %.

ARABIC:
تفاعل إزالة الأكسجين هو عملية يمكنها تحويل الأحماض الدهنية في نفايات زيت الطهي إلى مركبات هيدروكربونية، مثل البنزين والديزل. تهدف هذه البحث إلى تحديد تأثير إضافة معدن الكوبالت إلى الزيوليت الطبيعي على خصائص وأداء المحفز الكاتاليتي في تفاعل إزالة الأكسجين من نفايات زيت الطهي. قبل استخدامه كمحفز، يتم تنشيط الزيوليت الطبيعي أولاً باستخدام محلول HF ١ ٪ ويتم تحميصه عند درجة حرارة ٤٥٠ درجة مئوية لمدة ٤ ساعات. يتم توصيف الزيوليت الطبيعي بعد التنشيط باستخدام أجهزة XRF و XRD و FTIR و SEM-EDX. تم تصنيع محفز Co/الزيوليت الطبيعي عن طريق إضافة ١٪ من معدن Co إلى حامل الزيوليت باستخدام طريقة التشريب ثم الصوتنة، ثم تم تحميصه عند درجة حرارة ٥٥٠ درجة مئوية لمدة ٥ ساعات. تم توصيف محفز Co/الزيوليت الطبيعي الناتج عن التصنيع باستخدام أجهزة XRD و FTIR و SEM-EDX. تم إجراء تفاعل إزالة الأكسجين من نفايات زيت الطهي عن طريق إضافة ٣٪ من المحفز إلى ١٠ غرامات من نفايات زيت الطهي، ثم تسخينها عند درجة حرارة ٣٦٠ درجة مئوية لمدة ٤ ساعات. تم تحليل المنتج السائل الناتج باستخدام أجهزة GC-MS.
نتائج تحليل XRF أظهرت أن عملية تنشيط الزيوليت الطبيعي نجحت في خفض بعض محتويات المعادن الشائبة. خصائص محفز Co/الزيوليت الطبيعي تظهر أن معدن Co قد تم تثبيته بنجاح، كما يتضح من وجود امتصاص جديد عند عدد الموجة ٥١٦٫٩٢ سم⁻¹، وهو امتصاص مميز لذبذبة Co–O، بالإضافة إلى وجود محتوى معدن Co بنسبة ١٫٤٢ ٪ موزع بشكل متساوٍ على سطح الزيوليت الطبيعي. استنادًا إلى نتائج تفاعل إزالة الأكسجين من نفايات زيت الطهي، يُظهر محفز Co/الزيوليت الطبيعي أداءً أفضل مقارنة بالزيوليت الطبيعي، حيث ينتج سائلًا بنسبة ٣٦٫٧٩ ٪؛ وانتقائية هيدروكربونية بنسبة ٨١٫٠٩ ٪؛ وانتقائية تجاه فصيلة الديزل (C١٣C-٢٠) بنسبة ٥٩٫٠٦ ٪.