Potensi Zeolit Ende Termodifikasi Logam Cr dan Fe sebagai Katalis Transformasi Senyawa Gula menjadi 5-Hidroksimetilfurfural

Abstract

monosakarida menjadi HMF, tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan nilai tambah dan fungsi zeolit alam di Indonesia. Sebelum diaplikasikan sebagai katalis, ZA diaktivasi terlebih dahulu menggunakan larutan HCl 1M dan NaOH 1M berturut-turut menjadi zeolit teraktivasi asam (ZAA) dan zeolit teraktivasi basa (ZAB). Setelah dilakukan aktivasi, zeolit dimodifikasi menjadi Na-zeolit teraktivasi asam (Na-ZAA) dan Na-zeolit teraktivasi basa (Na-ZAB) melalui proses perendaman menggunakan larutan NaOH 2M. Selanjutnya, Na-ZAA dan Na-ZAB dimodifikasi menjadi H-zeolit teraktivasi asam (H-ZAA) dan H-zeolit teraktivasi basa (H-ZAB) melalui proses pertukaran ion Na+ dengan ion NH4+ menggunakan larutan NH4Cl 1M. Katalis diaplikasikan untuk transformasi senyawa gula. Proses transformasi senyawa gula menjadi HMF dilakukan menggunakan metode refluks dengan pelarut DMSO. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, ZAA, ZAB, Na-ZAA, Na-ZAB, H-ZAA, dan H-ZAB mampu menyintesis HMF dengan rendemen berkisar 65‒74% untuk bahan awal fruktosa dan 7‒12% untuk bahan awal glukosa. H-ZAA adalah katalis H-zeolit yang memiliki hasil aktivitas katalitik terbaik dalam transformasi senyawa gula menjadi HMF, selanjutnya dimodifikasi dengan cara impregnasi logam Cr dan Fe. Metode impregnasi yang digunakan adalah pertukaran ion. Efisiensi impregnasi menggunakan logam Cr lebih tinggi, yaitu sebesar 33.52% dibandingkan logam Fe yang hanya 17.94%. Katalis Cr-zeolit dan Fe-zeolit yang diperoleh, diaplikasikan kembali untuk transformasi fruktosa dan glukosa dengan metode yang sama. Penggunakan katalis Cr-zeolit menghasilkan rendemen HMF untuk bahan awal fruktosa dan glukosa, berturut-turut adalah 84.32% dan 11.16%, sedangkan penggunaan katalis Fe-zeolit untuk bahan awal fruktosa dan glukosa, berturut-turut adalah 73.66% dan 10.79%. Secara keseluruhan, zeolit Ende tanpa dan dengan modifikasi logam dapat dijadikan katalis untuk sintesis HMF meskipun belum sempurna untuk bahan awal glukosa.