Perpustakaan Digital ITB

Krisis minyak bumi yang terjadi mendorong perkembangan dalam pencarian sumber energi alternatif. Sintesis Fischer-Tropsch memberikan jalur alternatif untuk menghasilkan bahan bakar cair melalui konversi gas sintetik (H2dan CO) menjadi hidrokarbon dengan bantuan katalis. Katalis Fischer-Tropsch yang umum digunakan adalah logam transisi. Dalam penelitian ini, dilakukan sintesis katalis berbasis logam besi dengan variasi material penyangga yang memiliki luas permukaan berbeda yaitu SiO2, Al2O3 dan MOF UiO-66. MOF (Metal Organic Frameworks) merupakan material kristalin yang tersusun dari ion logam dengan penghubung ligan organik yang membentuk kerangka. Luas permukaan MOF yang sangat tinggi diharapkan dapat menjadi material penyangga yang paling baik untuk mendispersikan sisi aktifkatalis besi. Silika dan alumina yang digunakan merupakan produk komersial. MOF berbasis zirkonium (UiO-66) disintesis dengan mereaksikan ZrCl4 sebagai sumber ion logam dengan asam 1,4-benzendikarboksilat sebagai ligan organik menggunakan pelarut dimetilformamida. Karakterisasi SiO2, Al2O3 dan MOF UiO-66 dilakukan dengan spektrofotometri IR, TGA (Thermal Gravimetric Analysis), difraksi sinar-X dan fisisorpsi N2. Termogram menunjukan pengurangan berat yang terdiri dari penguapan air (120oC), dekomposisi pelarut (150-400oC) dan dekomposisi ligan organik dari MOF(480-600oC). Pola difraksi menunjukkan silika dan alumina bersifat amorf dan MOF bersifat kristalin. Luas permukaan BET dari SiO2 sebesar 225 m2/g, Al2O3 sebesar 183 m2/g dan MOF UiO-66 yaitu 1106 m2/g. Katalis disintesis dengan impregnasi 5% w/v besi yang berasal dari larutan besi nitrat dan dikalsinasi. Kalsinasi pada MOF dilakukan dengan variasi suhu 200oC, 300oC dan 400oC. Hasil optimum diperoleh pada suhu 300oC. Impregnasi tidak mengakibatkan perubahan struktur pada material penyangga. Spektrum IR setelah impregnasi mengalami pergeseran kearah bilangan gelombang yang lebih kecil. Puncak khas Fe2O3 katalis terlihat pada 2? sebesar 33,42° dan 35,65°. Luas permukaan BET silika, alumina dan MOF UiO-66 masing-masing sebesar 196 m2/g, 165 m2/g dan 590 m2/g. Penurunan luas permukaan dimungkinkan akibat Fe2O3 menutup pori pada permukaan material penyangga. Dapat disimpulkan, MOF UiO-66 merupakan material penyangga yang paling baik untuk mendispersikan partikel oksida besi dilihat dari besarnya pengurangan luas permukaan.