Perpustakaan Digital ITB

Zeolit adalah material kristalin alumina silika berpori yang telah banyak diaplikasikan sebagai katalis, adsorben, penukar ion, dan sebagainya. Salah satu pengembangan metode sintesis zeolit adalah melalui strategi transformasi antarzeolit. Transformasi antar-zeolit dapat dilakukan melalui konversi diffusionless, dimana saat transformasi berlangsung, zeolit induk mengalami penaatan ulang atau terekonstruksi menjadi zeolit target. Transformasi zeolit FAU ke CHA dilaporkan berhasil terjadi karena adanya proses peleburan dan rekristalisasi. Hipotesis dalam penelitian ini adalah transformasi antar-zeolit FAU ke CHA dapat terjadi juga melalui konversi diffusionless. Konversi diffusionless dapat dilakukan dengan menerapkan teknik organic-confined pada zeolit induk. Dalam hal ini, senyawa organik yang ditambahkan pada zeolit FAU bertugas menjaga dan mempertahankan kerangka zeolit induk sekaligus menghambat peleburan zeolit ketika transformasi antar-zeolit terjadi. Untuk membuktikan hipotesis, zeolit FAU yang telah disisipi senyawa organik ditransformasi menjadi zeolit target pada kondisi hidrotermal pada suhu 100 °C dan 150 °C selama 4 hari. Produk hasil konversi zeolit FAU dikarakterisasi dengan menggunakan XRD (X-Ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscope), dan EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy). Berdasarkan hasil analisis, zeolit FAU telah berhasil disintesis dan memiliki morfologi seperti bunga (flower-like). Zeolit FAU yang diprotonasi menggunakan NH4NO3 memberikan bentuk morfologi yang sama dengan FAU sebelum diprotonasi tetapi mengalami sedikit kerusakan pada morfologi yang disebabkan terjadinya pelarutan Al pada kerangka FAU. Teknik organic-confined dilakukan dengan menggunakan empat senyawa organik yang berbeda, dua senyawa organik (TMAdaOH dan BTMAOH) merupakan organic structure directing agent (OSDA) yang spesifik untuk pembentukan zeolit CHA. Sedangkan dua senyawa organik lainnya (TEAOH dan TPAOH) merupakan OSDA yang spesifik untuk pembentukan zeolit BEA dan ZSM-5. Senyawa organik yang disisipkan pada kerangka HFAU tidak merusak kerangka HFAU yang dibuktikan dengan topologi kristal HFAU yang masih bertahan. Zeolit HFAU yang disisipi senyawa organik ditransformasi pada suhu 100 °C selama 4 hari dengan menggunakan ion K+ . Hasil transformasi HFAU yang disisipi 4 senyawa organik yang berbeda memberikan topologi kristal yang sama dengan zeolit CHA. Hasil analisis SEM juga menunjukkan morfologi yang sama seperti material yang teragregasi untuk semua produk hasil transformasi. Transformasi juga dilakukan pada suhu 150 °C, hasil konversi tidak mengarah pada zeolit yang spesifik dengan senyawa organik yang digunakan. Produk hasil transformasi masih memberikan topologi kristal yang sama dengan zeolit CHA meskipun telah disisipi 4 senyawa organik yang berbeda dan dengan suhu transformasi yang lebih tinggi. Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa senyawa organik tidak berperan sebagai agen pengarah struktur melainkan sebagai penjaga struktur kerangka FAU. Hal ini sesuai dengan hipotesis bahwa senyawa organik yang berada dalam kerangka FAU akan menjaga kestabilan kerangka FAU saat transformasi dilakukan. Zeolit FAU tidak mengalami peleburan melainkan mengalami rekonstruksi atau penataan ulang dengan bantuan senyawa organik. Hal ini didukung dengan adanya kesamaan CBU antara zeolit FAU dan CHA yang menjadi indikator kuat untuk terjadinya konversi diffusionless antarzeolit. Penelitian ini memberikan wawasan tentang peran senyawa organik yang disisipkan pada kerangka zeolit FAU yang bertugas menjaga kestabilan kerangka zeolit FAU saat transformasi dilakukan.