ITBITB

Journal of Mathematical and Fundamental SciencesJournal of Mathematical and Fundamental Sciences

Hierarchically porous MFI zeolites (ZSM-5) telah disintesis melalui perlakuan hidrotermal dengan adanya turunan trialkoksisilil dari poli(oksietilena) alkil eter nonionik atau kation amonium kuaterner alkil sebagai agen penghasil mesopori, bersama dengan kation tetrapropilamonium sebagai agen pengarah struktur zeolit. Difraksi sinar-X bubuk mengungkapkan bahwa zeolit telah dikristalisasi, dan mikroskopi elektron pemindai menunjukkan morfologi permukaan yang tidak rata dari ZSM-5 konvensional. Mesoporositas dikonfirmasi oleh pengukuran adsorpsi-desorpsi nitrogen yang menunjukkan isoterm tipe IV dengan distribusi diameter mesopori yang sempit. Aktivitas katalitik dari ZSM-5 mesoporosa ini diuji dalam esterifikasi fase cair dari alkohol benzil dengan asam heksanoat. Konversi alkohol benzil pada ZSM-5 mesoporosa yang disiapkan melalui rute templating kation hampir 100%, jauh lebih tinggi daripada pada ZSM-5 mesoporosa yang disiapkan dengan surfaktan nonionik tersilil serta pada ZSM-5 konvensional tanpa mesopori. Kehadiran situs asam Brønsted, bersama dengan mesopori, bertanggung jawab atas konversi katalitik ini, seperti yang dikonfirmasi oleh adsorpsi piridin yang dipantau oleh inframerah in situ dan resonansi magnet inti sudut putar ajaib 27Al.

Sintesis ZSM-5 mesoporosa berhasil dilakukan menggunakan surfaktan kationik dan nonionik sebagai agen penghasil mesopori.Morfologi kedua jenis ZSM-5 mesoporosa menunjukkan permukaan yang tidak rata dengan kristal MFI kecil dan mesopori antar kristal.Hasil pengukuran adsorpsi-desorpsi nitrogen menunjukkan mesoporositas dengan distribusi ukuran pori yang sempit.Aktivitas katalitik ZSM-5 mesoporosa dalam esterifikasi alkohol benzil dengan asam heksanoat menunjukkan bahwa ZSM-5 mesoporosa yang disintesis melalui rute templating kation menunjukkan konversi yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang disintesis melalui rute templating nonionik, yang mengindikasikan peran penting situs asam Brønsted dan mesoporositas dalam konversi katalitik.

Berdasarkan hasil penelitian ini, beberapa saran penelitian lanjutan dapat diajukan. Pertama, perlu dilakukan studi lebih lanjut untuk memahami mekanisme dealuminasi yang terjadi pada ZSM-5 yang disintesis melalui rute templating nonionik, dengan fokus pada bagaimana distribusi Al dalam kerangka zeolit dipengaruhi oleh jenis surfaktan yang digunakan. Kedua, penelitian dapat difokuskan pada optimasi kondisi sintesis untuk menghasilkan ZSM-5 mesoporosa dengan ukuran dan distribusi pori yang lebih terkontrol, serta rasio situs asam Brønsted dan Lewis yang optimal untuk aplikasi katalitik tertentu. Ketiga, eksplorasi penggunaan surfaktan baru atau kombinasi surfaktan yang berbeda dapat membuka peluang untuk mensintesis ZSM-5 mesoporosa dengan sifat-sifat yang unik, seperti morfologi yang lebih kompleks atau luas permukaan yang lebih tinggi, yang berpotensi meningkatkan kinerja katalitiknya. Dengan menggabungkan ketiga saran ini, diharapkan dapat diperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang hubungan antara struktur, sifat, dan aktivitas katalitik ZSM-5 mesoporosa, serta membuka jalan bagi pengembangan katalis yang lebih efisien dan selektif untuk berbagai aplikasi industri.

Read online
File size416.16 KB
Pages14
DMCAReport

Related /

ads-block-test