SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT FISIK DAN KIMIA KATALIS BENTONIT-ZnO
Abstract
Pemanfaatan lempung bentonit sebagai katalis telah dilaporkan oleh banyak peneliti. Aktivitas katalitik lempung umumnya tidak begitu tinggi. Oleh sebab itu, lempung harus dimodifikasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Sintesis dan karakterisasi lempung termodifikasi ZnO (Bentonit-ZnO) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dan kimia dari modifikasi lempung oleh ZnO. Bentonit dipreparasi terlebih dahulu kemudian diinterkalasi dengan ZnO yang diharapkan dapat membentuk pilar. Bentonit-ZnO yang telah tersintesis dikarakterisasi sesuai dengan manfaat Bentonit-ZnO sebagai katalis menggunakan Difraksi Sinar X, SEM-EDS, FTIR, luas permukaan dengan metode adsorpsi Methylene Blue dan situs asam permukaan dengan metode titrasi asam-basa. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa interkalasi ZnO ke dalam bentonit tidak meningkatkan jarak antar lapis, permukaan katalis menjadi lebih homogen serta adanya peningkatan jumlah unsur Zn, munculnya pita-pita serapan pada daerah 3600; 1600 – 1650; 2900-2850 dan 450 cm-1 yang mengidentifikasi karakteristik gugus fungsi dari Bentonit-ZnO, serta luas permukaan dan situs asam berturut-turut sebesar 46,357 m2/g dan 5,887 x 1022 situs/g.
Kata kunci: bentonit, katalis, karakterisasi, terpilar, ZnO.
ABSTRACT
The use of bentonite clay as a catalyst has been reported by many studies. The catalytic activity of clays is generally not very high. Therefore, the clay must be modified before use. Synthesis and characterization of ZnO (Bentonite-ZnO) modified clay was carried out. This study aimed to determine the physical and chemical properties of modified Bentonite with ZnO. Bentonite was dipped first and then intercalated with ZnO which was expected to form pillars. The synthesized Bentonite-ZnO was characterized according to the benefits of Bentonite-ZnO as a catalyst using X-Ray Diffraction, SEM-EDS, FTIR, surface area using Methylene Blue adsorption method, and surface acid sites using an acid-base titration method. The characterization results showed that the intercalation of ZnO into bentonite did not increase the distance between layers, the catalyst became more homogeneous and there was an increase in the number of Zn elements, the appearance of absorption bands in the 3600; 1600 – 1650; 2900-2850 and 450 cm-1 regions which identified the functional group characteristics of Bentonite-ZnO and surface area and acid sites of 46.357 m2/g and 5.887 x 1022 sites/g, respectively.
Keywords: bentonite, catalyst, characterization, pillared, ZnO.
Downloads
References
Han, Z., Liao, L., Wu, Y., Pan, H., Shen, S., and Chen, J. 2012. Synthesis and photocatalytic application of oriented hierarchical ZnO flower-rod architectures. Journal of Hazardous Materials. 217-218: 100–106
Hussin, F., Aroua, M. K., and Daud, W. M. A. W. 2011. Textural characteristics, surface chemistry and activation of bleaching earth: A review. Chemical Engineering Journal. 170(1): 90–106
Istinia, Y., Wijaya, K., Tahir, I., dan Mudasir. 2003. Pilarisasi dan Karakterisasi Montmorillonit. Jurnal Sains Materi Indonesia. 4(3): 1-7
Manurung, M., Ratnayani, O., dan Prawira, R.A. 2019. Sintesis dan Karakterisasi Arang dari Limbah Bambu dengan Aktivator ZnCl2. Cakra Kimia. 7(1): 69-77
Nagendrappa, G. 2002. Organic Synthesis Using Clay Catalysts. Resonance. 7: 64–77
Pradisty, N. A., Sihombing, R., Howe, R. F., and Krisnandi, Y. K. 2017. Fe(lIl) Oxide-modified Indonesian Bentonite for Catalytic Photodegradation of Phenol in Water. Makara Journal of Science. 21(1): 25-33
Ravindra, R.T., Kaneko S., Endo, T., and Lakshmi, R.S. 2017. Spectroscopic Characterization of Bentonite. J Laser Opt Photonics. 4: 3
Rinaldi, N dan Dwiatmoko, A. 2011. Studi Awal Pada Preparasi Katalis Berbasis Lempung Terpilar Untuk Reaksi Etanol Menjadi Gasoline (ETG). PP Kimia – LIPI. Tangerang
Rotenberg, B. 2014. Water in clay nanopores. Cambridge University Press. Cambridge
Sarvari, M. H and Sharghi, H. 2004. Reactions on a Solid Surface. A Simple, Economical and Efficient Friedel-Crafts Acylation Reaction over Zinc Oxide (ZnO) as a New Catalyst. J. Org. Chem. 69: 6953-6956
Sutanto, H dan Wibowo, S. 2015. Semikonduktor Fotokatalis Seng Oksida dan Titania. Jurusan Fisika FMIPA UNDIP. Semarang
Tennakoon, D. T. B., Jones, W., and Thomas, J. M. 1986. Structural aspects of metal-oxide-pillared sheet silicates. An investigation by magic-angle-spinning nuclear magnetic resonance, fourier-transform infrared spectroscopy and powder X-ray diffractometry. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 82: 3081-3095
Widjaya, R. R. 2012. Bentonit Pilarisasi Cr dan Zeolit HZSM-5 Sebagai Katalis Pada Proses Konversi Ethanol Menjadi Biogasolin. Tesis. Program Studi Ilmu Material Pascasarjana FMIPA UI. Jakarta
Wijaya, K., Tahir, I., Baikuni, A. 2002. Sintesis Lempung Terpilar Cr2O3 dan Pemanfaatannya sebagai Inang Senyawa p-nitroanilin. Indonesian Journal of Chemistry. 2(1): 12-21
Wismayanti, D.A., Diantariani, N.P., Santi, S.R. 2015. Pembuatan Komposit ZnO-Arang Aktif Sebagai Fotokatalis Untuk Mendegradasi Zat Warna Metilen Blue. Jurnal Kimia. 9(1): 109-116
Yang, R.T. 2003. Adsorbent: Fundamentals and Applications, 1st ed. New Jersey: John Willey and Sons Inc.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
