Perpustakaan Digital ITB

Limbah LDPE merupakan sumber karbon melimpah namun sulit terdegradasi sehingga menimbulkan masalah lingkungan. Limbah ini berpotensi dikonversi menjadi bahan kimia dan bahan bakar bernilai melalui proses perengkahan katalitik. Oleh karena itu, pengembangan katalis yang efektif menjadi aspek penting untuk meningkatkan proses konversi tersebut. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa zeolit merupakan katalis dengan performa katalitik yang baik dalam proses perengkahan hidrokarbon karena memiliki stabilitas termal yang tinggi, luas permukaan yang besar, dan situs asam. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan katalis zeolit hibrida berbasis zeolit MFI dan RFE dengan struktur hierarki untuk digunakan dalam perengkahan LDPE. Zeolit MFI dan RFE disintesis dengan menggunakan metode hidrotermal. Selain itu, kedua tipe zeolit ini digabungkan menjadi zeolit hibrida MFI@RFE dengan variasi rasio Si/Al pada prekursor zeolit RFE. Modifikasi strukturnya juga dilakukan dengan menggunakan polietilena glikol (PEG) sebagai templat lunak untuk menghasilkan pori hierarki. Karakterisasi menggunakan XRD, FTIR, SEM, TEM, SAED, adsorpsi–desorpsi N2, dan NH3-TPD menunjukkan bahwa struktur katalis hibrida MFI@RFE berhasil terbentuk tanpa kehadiran fasa lain. Penambahan PEG berhasil meningkatkan luas permukaan eksternal dan indeks hierarki pori, dengan nilai IHF (Indexed Hierarchy Factor) tertinggi diperoleh pada sampel MFI@RFE75-PEG, yaitu sebesar 0,75. Namun, pada sistem katalis hibrida, penambahan mesoporositas ini disertai dengan penurunan volume mikropori dari 0,129 cm3/g menjadi 0,097 cm3/g yang mengindikasikan terjadinya restrukturisasi pori selama proses sintesis dan kalsinasi. Hasil pengujian aktivitas katalitik pada perengkahan LDPE, menunjukkan bahwa katalis MFI@RFE75 memiliki aktivitas katalitik terbaik dengan nilai T50 terendah sebesar 386 °C, yang mengindikasikan efisiensi perengkahan makromolekul LDPE yang unggul. Selain itu, analisis kinetika reaksi dengan menggunakan TGA menunjukkan bahwa katalis ini memiliki energi aktivitasi terendah sebesar 103 kJ/mol. Hasil ini menunjukkan bahwa peningkatan mesoporositas akibat penambahan PEG tidak secara langsung meningkatkan aktivitas katalitik. Kinerja katalis lebih dipengaruhi oleh keseimbangan antara keasaman Brønsted dan aksesibilitas pori di mana katalis MFI@RFE75 tanpa PEG menunjukkan performa dan aktivitas katalitik yang lebih optimal. Penelitian ini telah memberikan pemahaman mengenai hubungan struktur dan aktivitas katalis hibrida dalam konversi limbah plastik.