Perpustakaan Digital ITB

Permasalahan lingkungan dan energi seperti berkurangnya bahan bakar fosil menjadikan bahan bakar alternatif sangat penting dan menarik untuk diteliti. Biodiesel adalah bahan bakar alternatif yang relevan dengan masalah sustainability dan lingkungan. Produksi biodiesel saat ini pada umumnya dilakukan dengan melalui reaksi transesterifikasi, di mana proses konvensional tersebut masih memiliki beberapa kekurangan. Reaksi transesterifikasi dibantu dengan katalis asam, basa, dan enzim, serta dapat dilakukan dalam kondisi mild. Namun, transesterifikasi enzimatik memiliki kekurangan yaitu bersifat reversibel, yang akan berdampak pada konsumsi energi yang tinggi karena kebutuhan alkohol meningkat serta efisiensi yang rendah. Metode dekarboksilasi fotokatalitik asam lemak menarik banyak perhatian untuk produksi biohidrokarbon ramah lingkungan, dengan menghasilkan Cn-1 alkana yang termasuk dalam diesel-range alkana. Kelebihan dari proses ini adalah hemat enegi karena reaksi dilakukan pada kondisi ambien, penggunaan bahan baku dari produk samping industri minyak dan lemak, serta industri pulp yang mengandung kadar asam lemak yang tinggi. Fotokatalis memiliki peran penting dalam metode ini untuk menghasilkan peroleh dan selektivitas produk yang diinginkan. Fotokatalis berbasi nikel terdeposisi pada permukaan titanium dioksida (Ni/TiO2) digunakan dalam penelitian ini karena titanium dioksida (TiO2) sudah dikenal sebagai fotokatalis yang paling aktif, stabil dan termasuk murah serta penambahan logam nikel (Ni) berfungsi sebagai charge scavenger agar reaksi reduksi-oksidasi dapat berlangsung lebih efisien. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis dan pengembangan fotokatalis berbasis TiO? dengan penambahan dopan logam Ni menggunakan metode impregnasi basah, diikuti dengan hidrogenasi untuk mereduksi ion Ni²? menjadi logam Ni? pada permukaan TiO?. Variasi penelitian meliputi kandungan Ni (5%, 10%, dan 15% wt) serta temperatur hidrogenasi (300 °C, 400 °C, 500 °C, dan 600 °C). Karakterisasi fotokatalis dilakukan menggunakan X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS), dan isoterm adsorpsi-desorpsi nitrogen untuk mengevaluasi struktur kristal, morfologi, serta sifat optiknya. Uji aktivitas dekarboksilasi fotokatalitik dilakukan dalam reaktor batch dengan sumber cahaya Xenon 300 W selama 2 jam, dan hasil reaksi dianalisis menggunakan Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa fotokatalis Ni/TiO? berhasil disintesis dengan karakteristik yang bervariasi tergantung pada kadar Ni dan temperatur hidrogenasi. Puncak XRD menunjukkan pembentukan fasa Ni? pada temperatur 500 °C dan 600 °C, sementara spektrum UV-Vis DRS mengindikasikan penurunan band gap dan peningkatan serapan di daerah visible setelah penambahan dopan. Uji aktivitas fotokatalitik menunjukkan bahwa reaksi dekarboksilasi belum berjalan secara optimal, dengan hasil analisis GC-MS yang tidak mendeteksi produk biohidrokarbon yang diharapkan. Hal ini mengindikasikan bahwa diperlukan optimasi lebih lanjut terhadap parameter reaksi, seperti intensitas cahaya, tekanan hidrogen, volume reaksi dan variasi metode derivatisasi untuk mendapatkan biohidrokarbon yang diinginkan