Perpustakaan Digital ITB

Benzena merupakan salah satu senyawa volatile organic compound (VOC) yang bersifat toksik dan karsinogenik yang umumnya dihasilkan dari industri dan gas buang kendaraan bermotor. Oksidasi katalitik merupakan metode yang paling baik mengolah VOC bila ditinjau dari unjuk kerja, rentang kerja, fleksibilitas, dan biaya operasi. Katalis yang paling umum digunakan saat ini berbasis logam oksida karena lebih murah, mudah didapatkan, tidak mudah teracuni, umur katalis panjang, dan memiliki kemampuan regenerasi. Logam oksida yang umum digunakan untuk oksidasi katalitik VOC adalah serium dan zirkonia karena mempunyai kapasitas penyimpanan oksigen yang tinggi dan stabilitas termal yang baik, sehingga digunakan sebagai penyangga sekaligus promotor katalis. Logam-logam oksida yang biasa digunakan sebagai pusat aktif katalis adalah tembaga oksida, mangan oksida, dan nikel oksida. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mensintesis katalis logam oksida pada berbagai variasi promotor dan pusat aktif, mengkarakterisasi sifat-sifat fisiko-kimianya, serta menguji aktivitas katalitiknya. Katalis disintesis melalui dua tahap, yaitu sintesis penyangga sekaligus promotor Ce(1-x)Zr(x)O2 dan impregnasi komponen aktif CuO, MnO2, dan NiO pada Ce(1-x)Zr(x)O2. Penyangga Ce(1-x)Zr(x)O2 dibuat dengan metode kopresipitasi menggunakan larutan amonia sebagai precipitating agent. Impregnasi CuO, MnO2, dan NiO dilakukan dengan menggunakan larutan nitrat hidrat: tembaga, mangan, dan nikel. Hasil katalis terimpregnasi dikeringkan dan dikalsinasi. Komposisi rasio molar Ce-Zr-O2 dan persen berat CuO, MnO2, serta NiO dijadikan sebagai variasi. Karakterisasi katalis menggunakan metode H2-TPR, XRD, dan BET, untuk mengetahui interaksi antarlogam, kristalinitas suatu katalis, luas permukaan dan volume pori katalis, serta morfologi atau struktur permukaan katalis. Uji aktivitas katalis dilakukan dengan mengalirkan campuran 2.000-3.000 ppm benzena dan 4 mL/s udara ke dalam reaktor kaca (ID = 1 cm) berisi 50 mg katalis yang dicampurkan ke dalam glass bead dengan WHSV sebesar 288,000 mL g-1 h-1. Katalis 3,3% CuO–3,3% MnO2–3.3% NiO/Ce0,75Zr0,25O2 menunjukkan aktivitas paling baik dalam oksidasi katalitik benzena (T90% = 250°C), sehingga dapat diaplikasikan untuk katalis industri pada konsentrasi dan temperatur rendah.