Perpustakaan Digital ITB

Industri pupuk memegang peranan krusial dalam menopang ketahanan pangan nasional, termasuk industri amonia yang berperan sebagai bahan baku utamanya. Amonia diproduksi dari gas sintesis, campuran gas hidrogen dan nitrogen yang dihasilkan dari gas alam. Salah satu unit tahapan kunci dalam produksi gas hidrogen melalui reaksi water gas shift yaitu low temperature shift converter. Tujuan utama unit ini adalah untuk mengurangi konsentrasi karbon monoksida, yang dikenal sebagai racun bagi katalis pada proses sintesis amonia selanjutnya. Katalis komersial yang umum digunakan dalam unit low temperature shift converter yaitu katalis Cu-Zn-Al. Hubungan antara kandungan mangan, sifat struktural, dan aktivitas LTSC masih belum dipahami secara komprehensif. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan katalis Cu-Zn-Al dengan penambahan Mn sebagai promotor (0–2%) dan variasi temperatur kalsinasi (350– 425 °C). Karakterisasi meliputi XRF (komposisi oksida), XRD (struktur kristal dan ukuran kristalit CuO), adsorpsi-desorpsi N2 (luas permukaan BET, volume pori, diameter pori), TPR, serta uji aktivitas konversi CO dalam reaktor alir pada temperatur 212 °C dan tekanan atmosferik. Hasil menunjukkan bahwa penambahan Mn 2% (CZA?Mn2) menurunkan ukuran kristalit CuO (8,80 nm) dibandingkan katalis tanpa Mn (10,07 nm), serta meningkatkan luas permukaan BET (79,54 m²/g) dan volume pori (0,22 cm³/g). Kalsinasi CZA-Mn2 pada temperatur 425 °C (CZAMn?425) menghasilkan diameter pori terbesar (119,19 Å) dan konversi CO terbaik yang dapat menyaingi katalis komersial. Katalis komersial 2 memiliki luas permukaan BET tertinggi (115,72 m²/g), kadar CuO tertinggi (45,85%), dan stabilitas konversi yang paling konsisten. Katalis sintesis CZAMn?425 menunjukkan peningkatan konversi secara bertahap selama time on stream, yang dikaitkan dengan pelepasan residu karbonat temperatur tinggi serta peran Mn dalam membentuk situs aktif Cu–ZnOx. Secara keseluruhan, katalis sintesis CZA dengan penambahan Mn 2% dengan temperatur kalsinasi 425 °C memiliki performa yang kompetitif terhadap katalis komersial, sehingga berpotensi dikembangkan sebagai alternatif katalis untuk reaksi konversi CO.