Perpustakaan Digital ITB

Cellulose Nanocrystals (CNCs) merupakan salah satu nanomaterial maju baru dan terbarukan dengan kombinasi sifat-sifat unggul yang menarik. Dewasa ini, CNCs umumnya dibuat dengan metode hidrolisis asam sulfat dengan bahan baku dari berbagai sumber lignoselulosa. Pembuatan CNCs dengan metode hidrolisis asam sulfat memiliki tahapan proses yang cukup panjang, waktu yang lama, dan menghasilkan limbah yang tidak ramah lingkungan. Sebagai alternatif, metode oksidasi dengan ammonium persulfat (APS) merupakan metode yang sederhana dengan limbah yang lebih aman. Dari segi bahan baku, salah satu alternatif yang sangat melimpah di Indonesia adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dengan jumlah mencapai 32 juta ton pada tahin 2015. Dengan 40% kandungan selulosa yang dimilikinya, TKKS berpotensi dijadikan sebagai bahan baku pembuatan CNCs. Sejauh pengetahuan peneliti, belum ada penelitian mengenai pembuatan CNCs dari TKKS dengan metode oksidasi APS. Dalam penelitian ini, empat strategi pembuatan CNCs dengan melalui oksidasi APS telah dilakukan, yaitu metode langsung, metode dengan perlakuan awal alkali, metode dengan perlakuan awal alkali dan bleaching, dan metode dengan ekstraksi Soxhlet. Pengaruh konsentrasi APS (1-2 M), temperatur (60-80oC), dan waktu reaksi (5-15 jam) terhadap karakteristik produk telah dikaji. Karakterisasi Dynamic Light Scattering(DLS), X-Ray Diffraction (XRD), dan Transmission Electron Microscope (TEM) telah dilakukan untuk menganalisis ukuran partikel, morfologi partikel, dan derajat kristalinitas dari produk yang dihasilkan. Produk yang dihasilkan melalui metode langsung dengan konsentrasi APS 1 M masih mengandung lignin. Peningkatan konsentrasi APS menjadi 2 M berhasil menghasilkan CNCs berbentuk jarum dengan panjang 95,8 ± 14,5 nm, diameter 7,4 ± 0,9 nm, dan derajat kristalinitas 74,8%. Parameter terbaik untuk metode langsung adalah dengan konsentrasi APS 2 M, temperatur 60o C, dan waktu reaksi 15 jam. Dengan metode perlakuan awal alkali dan bleaching, konsumsi APS dapat diturunkan menjadi 1 M dan diperoleh CNCs berbentuk bulat dengan diameter 21,9 ± 0,9 nm dan derajat kristalinitas 78,4%. Sementara itu, zat ekstraktif di dalam TKKS tidak memiliki pengaruh yang berarti terhadap produk yang dihasilkan. Kata kunci: Cellulose Nanocrystals, lignoselulosa, tandan kosong kelapa sawit,