Perpustakaan Digital ITB

ZSM-5 adalah salah satu jenis zeolit yang paling banyak digunakan di industri sebagai katalis perengkahan minyak bumi, alkilasi, dan pemurnian minyak. Namun, ZSM-5 hanya memiliki satu jenis porositas, yaitu mikropori (5,3 × 5,6 Å dan 5,5 × 5,1 Å) sehingga menimbulkan masalah hambatan difusi di mana reaktan tidak dapat mengakses situs aktif zeolit dan/atau molekul produk tidak dapat berdifusi ke luar pori. Demi mengatasi permasalahan difusi tersebut, porositas yang lebih besar (mesopori (2-50 nm) dan/atau makropori (>50 nm)) perlu ditambahkan ke dalam kerangka zeolit. Zeolit dengan lebih dari satu jenis porositas disebut dengan hierarchically porous zeolite (HPZ). Umumnya, HPZ hanya memiliki dua jenis porositas (mikro/meso atau mikro/makro), namun untuk meningkatkan aktivitas katalitik zeolit, maka lebih bagus lagi jika zeolit memiliki tiga jenis pori sekaligus (mikro/meso/makro, trimodal). Pada penelitian ini dilakukan sintesis ZSM-5 berpori hierarkis trimodal pada suhu rendah, yaitu 90 °C. Sintesis ini menggunakan tetrapropilamonium bromida (TPABr) sebagai agen pengarah struktur organik (organic structure directing agent/OSDA) serta polidialildimetilamonium klorida (poliDADMAC) sebagai makroporogen. ZSM-5 ini berhasil disintesis dengan waktu pemanasan 4 hari dengan perbandingan massa optimal poliDADMAC/SiO2 sebesar 0,015. ZSM-5 terlihat memiliki pori tambahan, yaitu mesopori dengan ukuran 2-4 nm dan 7-12 nm serta adanya agregat dari kristal kecil pada hasil TEM sampel. Perbandingan massa poliDADMAC/SiO2 yang lebih dari 0,015 dapat menginhibisi proses kristalisasi ZSM-5 karena diduga TPABr berkompetisi dengan poliDADMAC untuk membentuk mesopori. Hasil uji aktivitas katalitik pada perengkahan Low Density Polyethylene (LDPE) dengan katalis ZSM-5 berpori hierarkis trimodal (Eobs = 134,247 kJ/mol) lebih rendah dibandingkan ZSM-5 konvensional (Eobs = 336,268 kJ/mol) dan ZSM-5 berpori hierarkis bimodal (Eobs = 173,556 kJ/mol).