Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil-5) merupakan salah satu tipe zeolit yang memiliki framework MFI dan banyak digunakan dalam industri sebagai katalis heterogen. ZSM-5 dalam penelitian ini disintesis dari bahan kimia sintetik pro analis dan mineral alam. Sintesis dari bahan aluminasilikat alam telah dilakukan menggunakan kaolin alam Bangka Belitung (kaolin) sebagai sumber silika dan zeolit alam Bayat Klaten (ZAB) sebagai sumber alumina dan silika. Pre-treatment pada mineral alam diperlukan melalui proses aktivasi, pemurnian, dan kalsinasi. Pada penelitian ini ZSM-5 digunakan secara murni sebagai zeolit dan juga ditambahkan impregnasi oksida logam CuO dan NiO, dilengkapi dengan karakterisasi katalis dengan FTIR, XRD, SEM-EDX, BET. Lignin yang digunakan pada penelitian ini diperoleh dari limbah biomassa kayu yang direaksikan dengan asam hingga terbentuk endapan yang mengandung lignin sebesar 61.07%. Reaksi konversi lignin menghasilkan senyawa aromatik seperti fenol dan vanilin yang merupakan bahan kimia bernilai tambah dan memiliki kegunaan yang baik dibidang industri. Reaksi pada endapan lignin dengan beberapa variasi kondisi seperti jenis katalis yaitu ZSM-5, CuO/ZSM-5 dan NiO/ZSM-5 dan suhu reaksi untuk mengetahui kondisi optimum terbentuknya % yield produk yang paling baik. Disimpulkan bahwa sintesis ZSM-5 menggunakan aluminasilika alam sebagai sumber silika dan alumina cukup berhasil karna menghasilkan produk katalisis yang mendekati hasil ZSM-5 yang disintesis dari bahan sintetik kimia pro-analis. Hasil uji katalitik depolimerisasi menunjukkan bahwa katalis dengan material ZSM-5 yang termodifikasi CuO dan NiO memiliki persen yield yang lebih tinggi dibandingkan dengan katalis tanpa modifikasi. Namun, setiap katalis memiliki persen yield yang lebih tinggi terhadap produk tanpa katalis.

---

ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil-5) is a type of MFI framework zeolite and is widely used in industry as heterogeneous catalyst. In this work, synthesis of hierarchical ZSM-5 zeolite using natural sources and synthetic chemical analysts sources. Natural sources has been carried out using Bangka Belitung natural kaolin (kaolin) as a source of silica Bayat Klaten natural zeolite (ZAB) as a source of alumina and silica. Pretreatment on kaolin and ZAB were needed through the process of activation, purification, and calcination. In this study, hierarchical ZSM-5 was used purely as zeolite and the impregnation of CuO and NiO metal oxides were also added respectively. All catalysts then were characterized using XRD, FTIR, BET and SEM-EDX. Lignin was obtained from wood biomass waste reacted with acid to form isolated lignin of 61.07%. The lignin conversion reaction produces aromatic compounds of phenolic groups such as phenol and vanillin as value-added chemicals. Reaction on isolated lignin with variation of conditions such as hierarchical ZSM-5, CuO/ZSM-5 and NiO/ZSM-5 and the reaction temperature to determine the optimum conditions for the formation of the best % yield product. To conclude, synthesis of ZSM-5 zeolite using natural aluminasilicates as alumina and silica source is considerably successful because it produces catalysis products that are close to the results of ZSM-5 synthesized from synthetic chemical pro-analysts. Depolymerization catalytic test results showed that the catalyst with ZSM-5 material modified with CuO and NiO had a higher percent yield compared to the catalyst without modification. However, each catalyst has a higher percent yield on products without catalysts."

"Limbah biomassa merupakan sumber daya biologi yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Limbah sekam padi mengandung selulosa dalam jumlah tinggi (34,4%). Glukosa dapat diperoleh melalui reaksi hidrolisis selulosa limbah biomassa yang telah terdelignifikasi. Glukosa dapat diubah menjadi berbagai bahan kimia bernilai tambah dimana salah satunya adalah FDCA. Pada penelitian ini, katalis NiO/ZSM-5 dan Mn3O4/ZSM-5 berpori hirarki disintesis untuk konversi glukosa menjadi FDCA melalui intermediet HMF dengan metode one pot. Substrat glukosa yang digunakan adalah komersil dan dari sekam padi. Katalis NiO/ZSM-5 dan Mn3O4/ZSM-5 berpori hirarki disintesis menggunakan metode templat ganda pada ZSM-5 yang diikuti dengan metode impregnasi basah secara spray dan dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, XRF, SEM-EDX Mapping, dan BET. Analisis XRD, XRF, dan SEM-EDX menunjukkan keberhasilan impregnasi NiO dan Mn3O4 pada ZSM-5 berpori hirarki. Rentang hasil persen konversi glukosa komersil adalah 40 – 44% setelah reaksi berlangsung selama 8 jam. Yield HMF dan FDCA tertinggi diperoleh menggunakan katalis Mn3O4/ZSM-5 masing-masing sebesar 3,11% dan 0,511 untuk reaksi setelah 4 dan 8 jam berturut-turut. Pada reaksi konversi glukosa dari sekam padi, yield HMF dan FDCA tertinggi juga diperoleh menggunakan katalis Mn3O4/ZSM-5 dengan masing-masing sebesar 0,0008% setelah 4 jam reaksi dan 0,147% setelah 8 jam reaksi.

---

Biomass waste is a biological resource that can be used as an energy source. Rice husk waste contains high amounts of cellulose (34.4%). Glucose can be obtained through the hydrolysis reaction of delignified cellulose waste biomass. Glucose can be converted into various value-added chemicals, including FDCA. This study synthesized hierarchical porous NiO/ZSM-5 and Mn3O4/ZSM-5 catalysts to convert glucose to FDCA through HMF intermediates using the one-pot method. The glucose substrate used is commercial and made from rice husks. Hierarchical porous NiO/ZSM-5 and Mn3O4/ZSM-5 catalysts were synthesized using the double template method on ZSM-5 followed by the wet spray impregnation method and characterized by XRD, FTIR, XRF, SEM-EDX Mapping, and BET. XRD, XRF, and SEM-EDX analysis showed the successful impregnation of NiO and Mn3O4 on hierarchical porous ZSM-5. The commercial glucose conversion percentage yield range is 40 – 44% after the reaction takes place for 8 hours. The highest yields of HMF and FDCA were obtained by Mn3O4/ZSM-5, respectively, 3.11% after 4 hours of reaction and 0.511% after 8 hours of reaction. In the conversion reaction of glucose from rice husk, the highest yields of HMF and FDCA were obtained by Mn3O4/ZSM-5 with 0.0008% after 4 hours of reaction and 0.147% after 8 hours of reaction, respectively."

"Konversi biomassa lignoselulosa menjadi senyawaan fenolik dan vanillin perlu dioptimasi. Pada studi kali ini, proses konversi senyawa model lignin diphenyl ether (DPE) dan lignin tandan kosong kelapa sawit (TKKS) melibatkan katalis bifungsional untuk mencapai reaksi konversi satu tahap secara simultan pada kondisi reaksi yang mild dengan yield produk yang tinggi. Katalis yang digunakan dalam konversi ini adalah zeolit ​​ZSM-5 hierarki dan turunannya yang terimpregnasi kobalt oksida dan molibdenum oksida. Zeolit ​​​​ZSM-5 disintesis menggunakan prekursor pro-analitik dan prekursor alternatif dari sumber daya alam, yaitu zeolit ​​alam Bayat dan kaolin. Struktur kristal dan sifat fisikokimia katalis ditentukan dengan berbagai teknik karakterisasi seperti XRD, FTIR, SEM-EDX, XRF, SAA dan TPD-NH3. Hasil aktivitas katalitik terhadap substrat DPE menunjukkan yield tertinggi produk fenol sebesar 33.32% dan 31.96% masing-masing pada suhu 250 °C dengan menggunakan katalis Mo/ZSM-5 (s) dan Mo/HZSM-5 (a) sedangkan yield vanilin tertinggi sebesar 7.53% pada 250 °C dan 7.63% pada 200 °C menggunakan Mo/HZSM-5(s) dan Mo/HZSM-5(a), berurutan. Dan terhadap substrat TKKS, yield fenol tertinggi sebesar 22.88% pada suhu 250 °C dan 20.11% pada suhu 200 °C dengan katalis Mo/HZSM-5 (s) dan Mo/HZSM-5 (a), sedangkan untuk yield vanilin tertinggi sebesar 6.91% dan 2.73% masing – masing pada suhu 200 °C dan 250 °C menggunakan katalis Mo/ZSM-5 (s) dan katalis Mo/HZSM-5 (a), secara berurutan. Dari karakter masing – masing katalis, dominasi asam lemah di atas 40% serta ukuran mesoporositas di atas 9 nm menunjukkan aktivitas katalitik terbaik pada reaksi konversi lignin dengan temperatur yang rendah.

---

The conversion of lignocellulose biomass to value-added chemicals is challenging. In this research, the conversion process of lignin from Oil Palm Empty Fruit Bunches (OPEFB) and lignin model compound Diphenyl Ether (DPE) to phenolic and vanillin compounds involved a bifunctional catalyst in reaching the simultaneous one-pot reaction in mild conditions with high yield product. The catalysts used in this conversion are hierarchical ZSM-5 zeolites and their cobalt oxide and molybdenum oxide impregnated derivate. The ZSM-5 zeolites were synthesized using pro-analytic precursors and alternative precursors from natural resources, i.e., Indonesian natural zeolite and kaolin. The crystalline structure and catalyst’s physicochemical properties were determined with various characterization methods such as XRD, FTIR, SEM-EDX, XRF, SAA, and NH3-TPD. The catalytic activity on DPE substrates showed the highest phenol product was 33.32% and 31.96% at 250 0C using Mo/ZSM-5 (s) and Mo/HZSM-5 (a), respectively, while the highest yield of vanillin was 7.53 % at 2500C and 7.63% at 2000C using Mo/HZSM-5(s) and Mo/HZSM-5(a), respectively. Furthermore, for OPEFB substrate, the highest phenol yield was 22.88% at 2500C and 20.11% at 2000C with Mo/HZSM-5 (s) and Mo/HZSM-5 (a), while the highest vanillin yield was 6.91%. and 2.73% at 2000C using Mo/ZSM-5 (s) and at 2500C over Mo/HZSM-5 (a), respectively. A study of the correlation between the physicochemical properties and the catalytic activity shows the dominance of weak acid above 40% and mesoporosity size above 9 nm giving the best catalytic activity in low-temperature reactions."

"Delignified rice husk waste has been converted to levulinic acid. There are using three types of manganese compounds as catalyst, hierarchical MnOx ZSM 5 zeolite, MnOx in this case Mn3O4, and Mn II ion. Hierarchical ZSM 5 zeolite was prepared through double template metode, then modified with Mn3O4 using impregnation metode follow by calcination at 550oC. In addition, the preparation of MnOx as Mn3O4 was carried out. Prior used, rice husk was being dewaxed and delignified to enrich its cellulose content. The reaction was carried out in 200 ml three neck round bottom flask at time variation 100oC and 130oC with rice husk and mitue solution of 40 v v phosphoric acid and 30 hydrogen peroxide v v.The result of 100 mg of the hierarchical MnOx ZSM 5 is expected to provide a higher percentage of yield levulinate acid compared with Mn3O4 and Mn2 catalysts or without catalyst. Thus, it is known that optimum condition obtained the converted reaction of rice husk to the levulinic acid production. The largest levulinate acid yield was 39.75 at 130oC with 8 hours reaction time using hierarchical MnOx ZSM 5 catalyst, followed by the second largest levulinate acid yield of 27.60 at 100 C the same reaction time and catalyst. To conclud, comparison with other Mn catalysts showed ZSM 5 zeolite as the hierarchical MnOx ZSM 5 active species for the catalysis reaction of rice husk conversion to levulinic acid. In addition, temperature factors also affect the outcome of the conversion reaction.

---

Limbah sekam padi yang terdelignifikasi telah dilakukan reaksi konversi menjadi asam levulinat. Dalam penelitian ini menggunakan tiga tipe senyawaan mangan sebagai katalis yaitu zeolite MnOx/ZSM-5 berpori hirarki, Mn3O4 sebagai MnOx, dan ion Mn II . Zeolite ZSM-5 berpori hirarki berhasil disintesis dan karakterisasi terlebih dahulu dengan metode double template, kemudian preparasi MnOx/ZSM-5 berpori hirarki dengan metode impregnasi yang diikuti dengan kalsinasi pada suhu 550oC. Selain itu, dilakukan juga preparasi Mn3O4 sebagai katalis MnOx. Sekam padi sebelumnya di-pretreatment dengan perlakuan dewax dan delignifikasi untuk mempertinggi kandungan selulosa. Reaksi konversi dilakukan pada labu leher tiga 200 ml dengan variasi waktu reaksi dan suhu 100oC juga 130oC, sekam padi dan campuran larutan asam fosfat 40 v/v juga hidrogen peroksida 30 v/v diraksikan.Hasil dari penambahan 100 mg MnOx/ZSM-5 berpori hirarki memberikan persentase yield asam levulinat yang lebih tinggi dibanding dengan katalis Mn3O4 dan Mn2 maupun tanpa katalis. Dari hasil konversi tersebut, didapatkan hasil yield asam levulinat terbesar yaitu 39,75 pada kondisi 130oC dengan waktu reaksi 8 jam menggunakan katalis MnOx/ZSM-5 berpori hirarki, diikuti dengan yield asam levulinat terbesar kedua yaitu 27,60 pada suhu 100oC dan dengan waktu reaksi dan katalis yang sama. Kesimpulan dari perbandingan katalis senyawaan Mn menunjukkan zeolit ZSM-5 sebagai spesi aktif pada katalis MnOx/ZSM-5 berpori hirarki untuk reaksi katalisis konversi sekam padi menjadi asam levulinat. Selain itu faktor suhu juga memberi pengaruh pada hasil reaksi konversi."

"Glukosa merupakan monosakarida yang paling melimpah keberadaannya di alam. Melalui reaksi katalitik, glukosa dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku pembuatan senyawa asam 2,5-furandikarboksilat (FDCA). FDCA yang bernilai guna tinggi karena potensinya sebagai material substitusi pembuatan plastik berbahan dasar fosil. Pada penelitian ini, konversi glukosa menjadi FDCA dilakukan menggunakan katalis NiO dengan support zeolit ZSM-5. ZSM-5 sebagai support disintesis terlebih dahulu menggunakan metode double template dan diimpregnasi dengan NiO dengan metode spray. Katalis NiO/ZSM-5 hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan berbagai metode karakterisasi seperti FTIR, XRD, SEM, dan SAA-BET. NiO/ZSM-5 yang diperoleh kemudian diuji aktivitas katalitiknya dalam reaksi konversi glukosa menjadi FDCA. Pelarut yang digunakan dalam reaksi ini adalah gamma-valerolakton (GVL) dan air. GVL merupakan pelarut ramah lingkungan dengan titik didih tinggi, yaitu 207 °C sehingga dipilih pada penelitian ini. Variasi kondisi reaksi yang dilakukan berupa suhu dan rasio pelarut GVL : air. Hasil uji katalitik menunjukkan kondisi optimum reaksi pada suhu 150 °C dan rasio pelarut GVL : air 1 : 1, dimana hasil yang diperoleh berupa persentase yield FDCA sebesar 2,27%.

---

Glucose is the most abundant monosaccharide in nature. Through catalytic reaction, glucose can be utilized as a raw material to produce a high-use-value compounds, Furandicarboxyluc acid (FDCA) as a subtitute of fossil-based plastics. In this study, the conversion of glucose to FDCA was carried out using double template method and was impregnated with NiO using spray method.  The as-synthesized NiO/ZSM-5 catalyst were then characterized using a various variation of characterization methods such as FTIR, XRD, SEM, and BET. The NiO/ZSM-5 were then tested for catalytic activity in the conversion reaction of glucose to FDCA. The solvents used in this reaction were gamma-valerolactone (GVL) and water. GVL is an environmentally friendly solvent with a high boiling point, which is 207 °C so it was chosen in this study.The factors tests in this study were temperature and the ratio of GVL : water. The catalytic reaction showed the optimum condition at 150 °C and ratio of GVL : water was 3 : 1, in which the yield of FDCA were 2,27%. "

"Kebutuhan bahan bakar masyarakat dan industri setiap tahun mengalami peningkatan, sedangkan kondisi bahan bakar berbasis fosil, jumlahnya terbatas dan tidak dapat diperbaharui. Untuk mengatasi masalah tersebut, pemerintah berusaha mengembangkan sumber bahan bakar alternatif yang berasal dari tanaman. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan biodiesel dari minyak biji mahoni (Swietenia mahagoni (L). Jacq), dan diharapkan dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar fosil. Biji mahoni diperoleh dari hutan jati di Kabupaten Blora, Jawa Tengah. Biji mahoni dikeringkan dengan dioven pada suhu ±700 C selama ± 3 jam untuk mengurangi kadar air yang terkandung di dalamnya. Biji kering tersebut selanjutnya dihaluskan untuk memudahkan proses ekstraksi. Berdasarkan sifat lemak yang non polar, maka dilakukan ekstraksi minyak menggunakan pelarut non polar, yaitu n-heksana dengan alat soxhlet. Kondisi suhu dipilih berdasarkan pertimbangan titik didih pelarut dan kestabilan minyak yaitu sekitar 600C, sedangkan waktu untuk sekali proses soxhletasi sekitar 6-8 jam. Minyak biji mahoni yang diperoleh dari hasil ekstraksi sebesar 55,87% (w/w). Biodiesel yang diperoleh dari reaksi transesterifikasi menggunakan metode batch dengan katalis KOH 1,5% dari bobot minyak, serta pelarut yang digunakan adalah metanol, dengan perbandingan mol antara minyak dan pelarut metanol sebesar 1 : 9, selama ±1 jam, pada suhu 23-270C, menghasilkan biodiesel sebesar ±93,90% dari bobot minyak biji mahoni. Hasil uji karakteristik biodiesel dari minyak biji mahoni antara lain: bilangan asam 0,76 mg KOH/g, bilangan iod 45,47 g/ 100 g, residu karbon 0,025 % wt, viskositas kinematik 4,627 cSt, titik nyala 180 ºC, bobot jenis/density 0,8836 g/mL, titik tuang 11,0 ºC, kandungan belerang 0,0328 %wt, indeks setana 67,059, dan kadar abu 0,03 % wt.

---

The needs of the fuel for society and industry increase every year, whereas the condition of the fuel based fossil, limited amount and can not renewed. To overcome the problems, government attempt to expand alternative fuel from plants. In this research, was produce the biodiesel from mahagony seeds oil (Swietenia mahagoni (L). Jacq), and it is hoped to able to use as alternative fuel to substitute fossil fuel. Mahagony seeds obtainable from the teak forest in Blora regency, Central Java. Mahagony seeds is dried in the oven at the temperature 70 0C for 3 hours to remove the water . Then the dry seeds are mashed to facilitate the extraction process. Because the oil is non polar, the extraction is carried out using non-polar solvent nhexane with soxhlet device. Temperature conditions are selected based on consideration of boiling point solvent and stability of the oil, it is about 60 0C, and the time required for the extraction about 6-8 hours. Mahagony seeds oil obtained from extraction 55,87% (w/w). Biodiesel derived from transesterification using batch method with KOH catalyst 1.5% of the oil weight, the methanol solvent with the ratio oil as mole is 1 : 9 , for 1 hour, at temperature of 23-27 0C, produced biodiesel is 93,90% of mahagony seed oil weight. The yield of characteristic of biodiesel of mahagony seeds oil are acid number 0,76 mg KOH / g, iodine number 45,47 g/ 100 g, carbon residue 0,025%wt, 4,627 cSt kinematik viscosity, flash point 180 0C, density 0,8836 g/mL, the pour point is 11,00C, 0,0328% wt sulfur content, cetane index is 67,059 and cinder content 0,03% wt."

"Lignoselulosa merupakan salah satu sumber terbarukan yang dapat digunakan untuk menghasilkan selulosa. Proses untuk menghasilkan selulosa yakni pretreatment yang meliputi dewax dan delignifikasi. Penggunaan NaOH 10% dalam penelitian ini dapat menurunkan kadar lignin lebih dari 10%, hal ini lebih baik dibandingkan penggunaan NaOH 20%. Glukosa dapat dihasilkan dari selulosa melalui proses hidrolisis asam. Glukosa hasil hidrolisis limbah kayu mahoni (Swietenia macrophylla King) selanjutnya dikonversi menjadi asam levulinat melalui reaksi dehidrasi. Asam levulinat merupakan bahan kimia yang pemanfaatannya cukup luas dalam bidang industri dan energi. Konversi glukosa hasil hidrolisis dari selulosa limbah kayu mahoni (Swietenia macrophylla King) menjadi asam levulinat dalam sistem mirip fenton dengan katalis Mn/ZSM-5 mesopori telah dilakukan dan hasilnya adalah penggunaannya dapat meningkatkan % yield dari asam levulinat pada waktu maksimum 4 jam.

---

Lignocellulose is one of the renewable source which can produce cellulose. Process for produce cellulose is pretreatment, which dewax and delignification. The use NaOH 10% in this research can degrade more than 10%, more better than NaOH 20%. Glucose can produce from cellulose with acid hydrolisis process, and after that, glucose from mahoni wood waste (Swietenia macrophylla King) can conversion to be levulinic acid using dehydration reaction. Levulinic acid is platform chemical, which can usage for industrial and energy area. The conversion of glucose from cellulose of mahoni wood (Swietenia macrophylla King) under heterogeneous fenton-like system with Mn.ZSM-5 mesopori catalyst have been investigated and the result is using Mn/ZSM-5 mesopori catalyst can increase yield of levulinic acid in optimum time of 4 hour."

"Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan salah satu biomasa yang sangat berpotensi digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Selulosa merupakan salah satu komponen penyusun dari limbah TKKS. Komponen selulosa yang berasal dari TKKS sebesar 39,79%, yang diperoleh dari hasil pretreatment dengan menggunakan NaOH 10% (w/v). Selulosa menjadi bahan dasar reaksi konversi menjadi asam levulinat. Dalam reaksi konversi ini, proses degradasi selulosa berlangsung dengan reaksi menyerupai reaksi Fenton dengan adanya katalis Mn/ZSM-5 dalam media asam fosfat sehingga mampu mendegradasi selulosa menjadi unit monomer gula yang mudah larut dan menjadi selulosa dengan derajat polimerisasi (DP) yang lebih rendah. Pada penelitian ini, selulosa yang digunakan dalam reaksi konversi berasal dari hasil pretreatment yang berbeda, yaitu berasal dari hasil delignifikasi dengan NaOH 10% (w/v) dan delignifikasi oksidatif dengan NaOCl 2% (v/v). Disamping itu, pada reaksi konversi, dilakukan juga variasi konsentrasi asam fosfat dan variasi pengaruh katalis Mn/ZSM-5. Diperoleh persen yield asam levulinat sebesar 28,08% dari hasil reaksi dengan menggunakan 0,1 g katalis Mn/ZM-5, 20 mL H3PO4 40%, dan 0,5 mL H2O2 30% dengan suhu reaksi ±100 oC selama 10 jam.

---

Empty Palm Oil Fruit Bunch (EPOFB) is one of the potential biomass that can be used as the source of renewable energy. Cellulose is one of the biomass components from EPOFB waste. The content of cellulose from EPOFB is 39,79% that obtained from alkali pretreatment using NaOH 10% (w/v). Cellulose is became the initial feedstock in conversion reaction to levulinic acid. In this process, the degradation of cellulose under a combination of heterogeneous Fenton-like reagent with catalyst Mn/ZSM-5 and phosporic acid media can effectively depolymerize cellulose to soluble sugars and partly degraded cellulose with much lower degree polymerization.

In this research, the cellulose that used was from different pretreatment, which are from delignification with NaOH 10% (w/v) and oxidative delignification with NaOCl 2% (v/v). Beside that, in this conversion reaction we did various of phosporic acid concentration and various effect of catalyst. From the reaction, the yield of levulinic acid achieved was 28.08 % with optimum reaction condition involved 0.1 g catalyst Mn/ZSM-5, 20 mL H3PO4 40%, and 0.5 mL H2O2 30% with temperature 100 oC for 10 h."

"Limbah sekam padi merupakan biomassa potensial yang dapat dijadikan sumber daya alternatif terbarukan yang ramah lingkungan. Salah satu komponen kimia yang dapat dimanfaatkan dari biomassa ini adalah selulosa. Asam levulinat merupakan platform chemical berbagai industri kimia yang dapat diperoleh dari reaksi dehidrasi glukosa yang merupakan hasil hidrolisis dari selulosa. Dalam penelitian Chen (2011), Mn/ZSM-5 merupakan katalis heterogen yang dapat meningkatkan % yield asam levulinat yang terbentuk dalam sistem reaksi mirip Fenton. Pada penelitian ini, analisis kandungan α-selulosa dalam limbah sekam padi telah dilakukan dan menunjukkan % kadar sebesar 45,32%. Selulosa dari limbah sekam padi ini dapat diisolasi melalui proses pretreatment, yaitu dewax dan delignifikasi. Penggunaan NaOH 10% dalam proses delignifikasi dapat menurunkan kadar lignin limbah sekam padi hingga mencapai >10%, dibandingkan dengan penggunaan NaOH 20%. Hasil dari proses pretreatment kemudian dihidrolisis dengan asam encer dan menghasilkan glukosa yang selanjutnya dikonversi melalui reaksi dehidrasi dalam sistem mirip fenton menjadi asam levulinat menggunakan katalis Mn/ZSM-5 mesopori. Hasil analisis menggunakan HPLC memperlihatkan bahwa reaksi menggunakan katalis Mn/ZSM-5 mesopori efektif meningkatkan % yield dan jumlah asam levulinat yang terbentuk dengan % yield sebesar 49,15% pada waktu reaksi maksimal 4 jam, dibandingkan dengan reaksi tanpa menggunakan katalis sebesar 30,17%.

---

Rice husk waste is a potential biomass can be used as an alternative renewable resources that are environmentally friendly. One of the chemical components that can be used from this biomass is cellulose. Levulinic acid is a platform chemical a variety of chemical industry that can be obtained from dehydration reaction of glucose that is a hydrolysis product of cellulose. On the research of Chen (2011), Mn/ZSM-5 is a heterogeneous catalyst that can increase the % yield levulinic acid formed in the reaction system similar Fenton.

In this study, analysis of α-cellulose content of the rice husk waste has been done and shows % level at 45.32%. Cellulose from rice husk waste can be isolated through pretreatment process, which dewax and delignification. The use of NaOH 10% in the delignification process can degrade lignin content of rice husk waste up to > 10%, compared with the use of NaOH 20%.

The results of the pretreatment process then hydrolyzed with dilute acid and produce glucose which then converted by dehydration reactions in the system similar fenton using Mn/ZSM-5 mesoporous catalyst to levulinic acid. Results of analysis using HPLC showed that the reaction using mesoporous Mn/ZSM-5 catalyst effective increase % yield and the amount of levulinic acid that is formed with % yield of 49,15% at the maximum reaction time of 4 hours, compared with the reaction without the use of catalysts at 30,17%."

"Asam levulinat (C5H8O3) merupakan salah satu bahan baku industri kimia (platform chemicals) yang saat ini banyak dibutuhkan dan diisolasi karena kemudahannya untuk diubah menjadi berbagai macam senyawa kimia yang bernilai ekonomi tinggi. Asam levulinat dapat diperoleh dengan mengkonversi biomassa yang banyak mengandung selulosa sebagai sumber karbon seperti batang sorgum manis (Sorghum bicolor). Batang sorgum terlebih dahulu dilakukan pretreatment kimia (delignifikasi) dan pretreatment mekanik (ball-milling dan ultrasonikasi) untuk mendapatkan selulosa yang lebih besar sehingga dihasilkan asam levulinat dengan rendemen yang tinggi. Tujuan penelitian disertasi ini adalah merekonstruksi kondisi optimum (pretreatment biomassa dan jenis katalis) dalam reaksi konversi limbah biomassa (batang sorgum) menjadi asam levulinat menggunakan katalis Mn3O4/ZSM-5 berpori hirarki yang dibandingkan juga dengan katalis lainnya berbasis zeolit yaitu ZSM-5 berpori hirarki, ZSM-5 berpori mikro dan Mn3O4/ZSM-5 berpori mikro. Hasil reaksi juga dilakukan ekstraksi asam levulinat mengunakan dua pelarut yang tidak bercampur dengan kriteria yang terpilih. Reaksi konversi batang sorgum dilakukan dengan kondisi 0,1 g batang sorgum; 0,01 g katalis; 2 mL H3PO4 40%; 0,5 mL H2O2 3%; temperatur 130 °C selama 0, 2, 4, 6, 8 dan 10 jam. Batang sorgum hasil pretreatment dianalisis dengan Fourier Transform Infrared (FTIR) dan X-Ray Diffraction (XRD). Katalis hasil sintesis dianalisis dengan FTIR, XRD, Brunauer Emmet Teller (BET), Tranmission Electron Microscope (TEM) dan Scanning Electron Microscope-Energi Dispersive X-Ray (SEM-EDX). Hasil reaksi konversi dianalisis dengan menggunakan High Performance High Liquid Chromatography (HPLC). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pretreatment kimia (delignifikasi) menghasilkan kadar selulosa yang lebih tinggi sehingga mudah terkonversi menjadi asam levulinat. Pretreatment ball milling yang merupakan pretreatment mekanik memberikan yield asam levulinat yang cukup kompetitif terhadap pretreatment delignifikasi. Pretreatment ultrasonikasi belum memberikan yield asam levulinat yang signifikan. Yield asam levulinat yang cukup besar dengan penggunaan katalis yang melibatkan katalis berbasis logam Mn yaitu Mn3O4 sebesar 27,25%, Mn2+ sebesar 26,2% dan Mn3O4/ZSM-5 sebesar 7,02%. Katalis berbasis logam Mn berfungsi untuk mengefektifkan pembentukan hidroksil radikal seperti reaksi yang dihasilkan pada reaksi mirip Fenton. Reaksi konversi dilakukan scale-up dilakukan sebesar 15 kali menggunakan katalis yang melibatkan Mn dan ZSM-5 yaitu Mn3O4/ZSM-5 berpori hirarki, kemudian hasil konversi diekstraksi. Metode ekstraksi asam levulinat hasil dari reaksi konversi limbah biomassa (batang sorgum) menjadi menggunakan katalis Mn3O4/ZSM-5 berpori hirarki adalah menggunakan ekstraksi cair-cair dengan pelarut campuran diklorometana dan 2-propanol (v/v; 1:1). Kedua pelarut ini ramah lingkungan dan memiliki titik didih <100 °C, sehingga asam levulinat mudah dipisahkan dari pelarut.

---

Levulinic acid (C5H8O3) is one of the raw materials for the chemical industry (platform chemicals), which is currently widely needed and isolated because of its ease of conversion into various chemical compounds of high economic value. Levulinic acid can be obtained by converting biomass that contains a lot of cellulose as a carbon source, one example of which is sweet sorghum (Sorghum bicolor) stems. Sorghum stalks must first be subjected to chemical pretreatment (delignification) and mechanical pretreatment (ball-milling and ultrasonication) to obtain larger cellulose so that high yields of levulinic acid are produced. The purpose of this dissertation research is to reconstruct the optimum conditions (biomass pretreatment and type of catalyst) in the conversion reaction of biomass waste (sorghum stalks) to levulinic acid using mangenese base catalysts: Mn2+, Mn3O4 and hierarchical Mn3O4/ZSM-5 hierarchical catalyst compared to other zeolite-based catalysts, which are hierarchical ZSM-5, microporous ZSM-5 and microporous Mn3O4/ZSM-5. The results of the reaction were also extracted using levulinic acid using two immiscible solvents with selected criteria. The conversion reaction of sorghum stalks was carried out under conditions of 0.1 g of sorghum sticks; 0.01 g catalyst; 2 mL H3PO4 40%; 0.5 mL H2O2 30%; a temperature of 130 °C for 0, 2, 4, 6, 8 and 10 hours. The pretreated sorghum stalks were analyzed by Fourier Transform Infrared (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD). The synthesized catalyst was analyzed by FTIR, XRD, Brunauer Emmet Teller (BET), Transmission Electron Microscope (TEM) and Scanning Electron Microscope-Energi Dispersive X-Ray (SEM-EDX). The results of the conversion reaction were analyzed using High-Performance High Liquid Chromatography (HPLC). The results showed that chemical pretreatment (delignification) resulted in higher cellulose content so that it was easily converted to levulinic acid. Ball milling pretreatment which is a mechanical pretreatment, gives levulinic acid yield which is quite competitive against delignification pretreatment. The ultrasonication pretreatment has not yet given a significant yield of levulinic acid. The yield of levulinic acid is quite large with the use of catalysts involving Mn metal-based catalysts, Mn3O4 27.25%, Mn2+ 26.2% and Mn3O4/ZSM-5 hierarchical 7.02%. Mn metal-based catalyst serves to streamline the formation of hydroxyl radicals, such as the reaction produced in a Fenton-like reaction. The conversion reaction was scaled up 15 times using a catalyst involving Mn and ZSM-5, Mn3O4/ZSM-5 hierarchical, then the conversion results were extracted. The extraction method of levulinic acid resulting from the conversion reaction of biomass waste (sorghum stalks) into using Mn3O4/ZSM-5 hierarchical catalyst is to use liquid-liquid extraction with a mixed solvent of dichloromethane and 2-propanol (v/v; 1:1). Both of these solvents are environmentally friendly and have a boiling point of <100 °C, so levulinic acid is easily separated from the solvent."