Sintesis ZSM-48 Berpori Hierarkis Dibantu Polietilena Glikol (PEG) sebagai Katalis Heterogen untuk Perengkahan Minyak Kelapa Sawit dan Pirolisis LDPE Skripsi Andre Kusdiana 10520100 PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2025 ii Sintesis ZSM-48 Berpori Hierarkis Dibantu Polietilena Glikol (PEG) sebagai Katalis Heterogen untuk Perengkahan Minyak Kelapa Sawit dan Pirolisis LDPE Polyethylene Glycol (PEG)-Assisted Hierarchical Porous ZSM-48 Synthesis as Heterogeneous Catalyst for Palm Oil Cracking and LDPE Pyrolysis Skripsi Andre Kusdiana 10520100 PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2025 iii Abstrak Meningkatnya permintaan energi dan kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca telah meningkatkan minat terhadap bahan bakar alternatif, seperti bahan bakar yang berasal dari sumber nabati (biofuel). Sebagai pengekspor minyak sawit terbesar di dunia, Indonesia memiliki potensi yang besar untuk memanfaatkan minyak sawit sebagai bahan baku biofuel. Minyak sawit dapat diubah menjadi biofuel melalui perengkahan katalitik, yaitu proses yang memecah molekul hidrokarbon besar menjadi molekul yang lebih kecil menggunakan katalis. Dalam hal ini, zeolit dapat digunakan sebagai katalis karena memiliki situs asam Brønsted dan Lewis. Namun, ukuran porinya yang kecil (<2 nm) seringkali menjadi masalah yang serius dalam proses difusi, terutama untuk molekul besar seperti minyak sawit. Untuk mengatasi keterbatasan ini, zeolit hierarkis dengan mesopori (2–50 nm) atau makropori (>50 nm) tambahan telah dikembangkan. Pembentukan zeolit hierarkis ini telah terbukti meningkatkan luas permukaan katalis, meningkatkan laju difusi, dan mengurangi pembentukan kokas. Penelitian ini mensintesis zeolit ZSM-48 hierarkis menggunakan polietilen glikol (PEG) sebagai mesoporogen atau pengarah mesopori. Beberapa PEG dengan berat molekul yang telah digunakan yaitu, PEG-400, PEG- 4000, dan PEG-5800. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap: (1) sintesis ZSM-48 hierarkis, (2) karakterisasi menggunakan FTIR, XRD, PSA, TEM, SEM, dan Surface Area & Pore Analyzer, dan (3) pengujian aktivitas katalitik dalam perengkahan minyak kelapa sawit dan plastik polietilena berdensitas rendah (LDPE). Hasil penelitian menunjukkan bahwa PEG mendorong pembentukan mesopori dengan efektif. PEG-4000 menghasilkan mesopori dengan ukuran (~2 nm), meningkatkan luas permukaan spesifik (S BET) dari 115 m²/g menjadi 256 m²/g dan meningkatkan luas permukaan luar (S ekst) dari 43 m²/g menjadi 77 m²/g. Uji aktivitas katalitik menunjukkan peningkatan hasil produk cair dengan urutan sebagai berikut: tanpa PEG < PEG-5800 < PEG-400 < PEG-4000, dengan hasil masing-masing sebesar 27,62%, 32,56%, 36,62%, dan 37,04% dalam perengkahan minyak kelapa sawit. Selaras dengan hasil perengkahan LDPE, katalis PEG-4000 menunjukkan energi aktivasi terendah (241,63 kJ/mol). Kata kunci: biofuel, polietilena glikol, perengkahan katalitik, ZSM-48 hierarkis, zeolit iv Abstract The increasing demand for energy and the need to reduce greenhouse gas emissions have increased interest in alternative fuels, such as fuels derived from plant sources (biofuels). As the world's largest palm oil exporter, Indonesia has great potential to utilize palm oil as a raw material for biofuels. Palm oil can be converted into biofuels through catalytic cracking, a process that breaks down large hydrocarbon molecules into smaller molecules using a catalyst. In this case, zeolites can be used as catalysts because they have Brønsted and Lewis acid sites. However, their small pore size (<2 nm) often becomes a serious problem in the diffusion process, especially for large molecules such as palm oil. To overcome this limitation, hierarchical zeolites with additional mesopores (2–50 nm) or macropores (>50 nm) have been developed.