Sintesis dan Karakterisasi Zeolit Mesopori Hierarki dengan Memanfaatkan Fly Ash Batubara dan Kelapa Sawit sebagai Prekursor

Syauqi, Rif'at (2025) Sintesis dan Karakterisasi Zeolit Mesopori Hierarki dengan Memanfaatkan Fly Ash Batubara dan Kelapa Sawit sebagai Prekursor. S1 thesis, Universitas Jambi.

	Text Abstrak.pdf Download (5MB)
	Text Kata Pengantar.pdf Download (5MB)
	Text CamScanner 14-04-2025 09.57_2.pdf Download (722kB)
	Text Cover.pdf Download (305kB)
	Text BAB 1 (1).pdf Download (5MB)
	Text BAB 4 (1).pdf Download (5MB)
	Text BAB 5.pdf Download (5MB)

Abstract

Pengelolaan limbah industri adalah masalah internasional yang sulit, terutama terkait limbah tidak terurai seperti material tanah liat dan limbah konstruksi. Indonesia, kaya akan sumber daya energi dan biomassa, seperti batubara dan kelapa sawit. Cadangan batubara Indonesia mencapai ± 31,71 milyar ton dengan produksi rata-rata 775,2 juta ton per tahun. Peningkatan penggunaan batubara dan kelapa sawit di indonesia, maka semakin meningkat limbah yang dihasilkan. Batubara menghasilkan limbah 11-13 ton fly ash dan 2-3 ton bottom ash setiap tahunnya. Sedangkan pembakaran cangkang dan fiber kelapa sawit menghasilkan limbah 1-2 juta ton fly ash dan 4-5 juta ton bottom ash setiap tahunnya. Tingginya kandungan alumina dan silika pada fly ash batubara dan kelapa sawit maka dapat dijadikan material zeolit. Alumina dari fly ash batubara di ekstraksi menggunakan metode hidrotermal dan silika dari fly ash kelapa di ekstraksi menggunakan metode sol-gel. Ekstrak alumina dan silika digunakan sebagai prekursor utama dalam mensitesis zeolit dengan menggunakan metode hidrotermal pada suhu 150°C dengan memvariasikan waktu hidrotermal (4, 6, 8, 10, 24, 48, 72 dan 120 jam) dan waktu aging (6, 12 dan 24 jam). Hasil karakterisasi XRF menunjukkan terjadinya peningkatan komposisi senyawa alumina dari fly ash batubara dari 12,331% menjadi 88,885% dan silika dari fly ash kelapa sawit dari 19,189% menjadi 94%. Hasil sintesis pada variasi waktu hidrotermal dan aging telah menunjukan terbentuknya struktur zeolit melalui hasil spektra FTIR yang muncul serapan pada rentang bilangan gelombang 950-1250 cm-1 (vibrasi ulur asimetri TO4), 750-820 cm-1 (vibrasi ulur simetri TO4), dan 500-650 cm-1 (vibrasi cincin ganda zeolit) pada semua sampel hasil sintesis. Hasil analisis data XRD menggunakan Software X’pert Highscore Plus menunjukkan pada variasi waktu hidrotermal 6, 10, 48 dan 120 jam terbentuknya fasa zeolite yang merupakan Zeolit ZSM-18 dengan framework MEI. Sedangkan pada variasi waktu hidrotermal 4, 8, 24 dan 72 jam serta variasi waktu aging 6, 12 dan 24 jam menunjukkan terbentuknya metanatrolite. Hal tersebut berdasarkan ICSD No. 00-043-0057, COD No. 96-900-9397 dan IZA database. Berdasarkan data kristalinitas dan ukuran kristal pada variasi waktu hidrotermal dan aging memiliki pengaruh signifikan terhadap karakteristik kristal yang terbentuk. Pada variasi waktu hidrotermal menunjukkan pola kristalitas yang tidak linear dan fluktuatif, dengan nilai tertinggi pada 6 jam (14,52%) dan 120 jam (13,17%), namun mengalami penurunan signifikan pada 24 jam (1,81%) dan 72 jam (4,67%), mengindikasikan bahwa proses kristalisasi memiliki titik optimal yang tidak selalu berbanding lurus dengan penambahan waktu. Sementara itu, variasi waktu aging menunjukkan terjadinya peningkatan kristalitas yang lebih konsisten seiring bertambahnya waktu, yang menunjukkan bahwa metode aging lebih efektif dalam mengontrol pembentukan struktur kristal. Terkait ukuran kristal, pada variasi waktu hidrotermal dan aging memperlihatkan pola yang berbeda, dimana variasi waktu hidrotermal menghasilkan ukuran kristal yang berkorelasi positif dengan waktu, sedangkan variasi waktu aging menghasilkan fluktuasi ukuran yang mencerminkan adanya mekanisme rekristalisasi dan pertumbuhan kristal yang kompleks. Hubungan antara metode, waktu perlakuan, kristalitas, dan ukuran kristal ini sangat mempengaruhi hasil sintesis material. Berdasarkan data analisis BET-BJH menunjukkan luas permukaan mikropori sebesar 1,0588 m²/g dan mesopori sebesar 14,4980 m²/g yang terdistribusi 93,19% dengan volume mikropori sebesar 0,000457 cm³/g dan volume mesopori sebesar 0,057453 cm³/g yang terdistribusi 99,21%, serta diameter pori rata-rata sebesar 14,89 nm.

Type:	Thesis (S1)
Uncontrolled Keywords:	Fly Ash Batubara, Fly Ash Kelapa Sawit, Zeolit, Waktu Hidrotermal, Waktu Aging
Subjects:	L Education > L Education (General)
Depositing User:	RIF'AT SYAUQI
Date Deposited:	14 Apr 2025 04:46
Last Modified:	14 Apr 2025 04:46
URI:	https://repository.unja.ac.id/id/eprint/77178

Actions (login required)

View Item