Perpustakaan Digital ITB

Studi teoritis mekanisme sintesis Fischer-Tropsch untuk menghasilkan produk hidrokarbon rantai lurus maupun bercabang dengan menggunakan model katalis berbentuk cluster dari nanopartikel besi. Telah dilakukan optimasi geometri dan energi yang dihasilkan dihitung dengan menggunakan metode teori fungsi kerapatan (DFT) B3LYP dengan basis set 3-21G untuk semua atom. Mekanisme yang diusulkan terdiri dari 3 tahap yaitu tahap inisiasi, propagasi dan terminasi. Pada tahap inisiasi terjadi perbedaan energi yang cukup besar ketika spesi~C=O menjadi spesi ~C dengan energi aktivasi (Ea) 332,41 kJ/mol. Pada tahap inisiasi terjadi proses hidrogenasi menghasilkan spesi ~CH dan ~CH2 sebagai tahap awal dalam tahap propagasi. Dari hasil perhitungan spesi ~CH dan ~CH2 diperoleh spesi ~CH lebih stabil dibandingkan ~CH2 sehingga mekanisme alkenil lebih disukai. Pada tahap propagasi dan terminasi dimana pada mekanisme alkenil linier menghasilkan hidrokarbon alkena rantai lurus sedangkan pada mekanisme alkenil bercabang akan menghasilkan hidrokarbon alkena cabang. Mekanisme percabangan yang diusulkan oleh Maitlis dalam sintesis Fischer-Tropsch yaitu berawal dari intermediat ?1-alil linier yang dapat berisomerisasi melalui spesi ?3 untuk membentuk ?1-alil bercabang. Pada tahap terminasi terjadi eliminasi alkenil oleh spesi hidrida (M-H) yang membentuk hidrokarbon alkena. Perhitungan energi dari tahap terminasi untuk menghasilkan produk bercabang dan produk linier diperoleh energi aktivasi dari mekanisme linier sebesar 78,32 kJ/mol dan energi aktivasi dari mekanisme bercabang sebesar 161,79 kJ/mol sehingga hal ini sesuai dengan hasil eksperiment yang menyatakan produk linier merupakan produk utama yang banyak terbentuk dibandingkan produk bercabang.