KARAKTERISASI DAN AKTIVITAS KATALITIK BERBAGAI VARIASI KOMPOSISI KATALIS Ni DAN ZnBr2 DALAM Γ-Al2O3 UNTUK ISOMERISASI DAN HIDROGENASI (R)-(+)-SITRONELAL

Abstract

Pengaruh sifat dan karakter berbagai variasi komposisi katalis Ni dan ZnBr₂ yang terimpregnasi dalam γ-Al₂O₃ terhadap aktivitas dan selektivitasnya untuk reaksi isomerisasi dan hidrogenasi (R)-(+)-Sitronelal telah dilakukan. Dalam penelitian ini, terdapat tiga jenis variasi komposisi Ni dan ZnBr₂ dalam γ-Al₂O₃, yaitu: A₁=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (3:2), A₂=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (1:1) dan A₃=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (2:3). Katalis dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area, dan SEM-EELS. Luas area permukaan spesifik dan porositasnya ditentukan berdasarkan adsorption-desorption gas nitrogen pada 77 K. Distribusi dan volume pori ditentukan dengan desorption isotherm pada P/Po ≥ 0,3. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara karakter dan sifat katalis dengan aktivitas katalitiknya terhadap produk isomerisasi dan hidrogenasi (R)-(+)-Sitronelal. Uji aktivitas dilakukan dalam sebuah reaktor mini dengan 0,5 g katalis dan 3 mL (R)-(+)-Sitronelal menggunakan atmosfir gas N₂ dan/atau H₂ dalam waktu 5 dan 24 jam masing-masing pada suhu 90 dan 120 °C. Komposisi katalis, pemilihan jenis atmosfir gas dan suhu sangat berpengaruh terhadap aktivitas dan selektivitas pembentukan produk isomerisasi dan hidrogenasi. Konversi (R)-(+)-Sitronelal tertinggi ditunjukkan oleh katalis A₃=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (2:3) dengan kondisi reaksi selama 5 jam (4 jam N₂ + 1 jam H₂) pada suhu 90 °C dan 24 jam (4 jam N₂ + 20 jam H₂) pada suhu 120 °C.

The influence of catalyst properties and characteristics of Ni and ZnBr₂ catalysts impregnated in γ-Al₂O₃ on the activity and selectivity of (R)-(+)-Citronellal isomerisation and hydrogenation has been done. In this study, there were three sets of Ni and ZnBr₂ in γ-Al₂O₃ with various composition, they were A₁=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (3:2), A₂=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (1:1), A₃=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (2:3). The catalysts were characterized using X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area and SEM-EELS. The catalysts spesific surface area and porosity determined by adsorption-desorption of dinitrogen at 77 K. Pore distribution and volume were determined by the desorption isotherm at P/Po ≥ 0.3. The result showed that there was correlation between the catalyst characteristics and catalytic activity to (R)-(+)-Citronellal isomerisation and hydrogenation product. The activity test were performed in a mini fixed bed reactor with 0.5 g of catalyst and 3 mL of (R)-(+)-Citronellal using N₂ and/or H₂ gas atmosphere in 5 and 24 hours at each temperature 90 and 120 ^oC. The catalyst composition of the choice of gas atmosphere and temperature greatly influenced the activity as well as the selectivity of isomerisation and hydrogenation product formation. The highest conversion was achieved for A₃=Ni/ZnBr₂/γ-Al₂O₃ (2:3) with complete conversion of (R)-(+)-Citronellal were obtained when it was running in 5 hours (4 hours N₂ + 1 hour H₂) at 90 ^oC and 24 hours (4 hours N₂ + 20 hour H₂) at 120 ^oC.