Impregnasi Zeolit Alam dengan Logam Cu dan Mn sebagai Katalis Pengonversi Monosakarida Menjadi 5-hidrokimetilfurfural (HMF).

Abstract

Zeolit alam merupakan salah satu kekayaan alam Indonesia yang belum banyak dimanfaatkan. Dewasa ini, zeolit lebih banyak dimanfaatkan sebagai adsorben logam berat karena muatan negatifnya. Logam berat yang dijerap dalam zeolit dapat dimanfaatkan sebagai situs asam Lewis tambahan yang dibutuhkan dalam reaksi kimia. Selain itu, zeolit juga mempunyai pori yang unik sehingga reaksi dapat berjalan lebih spesifik. Salah satu reaksi kimia yang membutuhkan situs asam Lewis ialah transformasi senyawa turunan karbohidrat menjadi HMF. Senyawa HMF merupakan senyawa intermediet multifungsi dalam pembuatan polimer, bahan bakar, bahan kimia murni, dan turunan senyawa organik lainnya. HMF dapat dibentuk melalui isomerisasi glukosa menjadi fruktosa dengan katalis asam Lewis dan dehidrasi fruktosa menjadi HMF dengan katalis asam Brønsted. Katalis asam bifungsional diperlukan untuk melakukan reaksi satu wadah (one pot). Penelitian ini memiliki 3 tujuan, yaitu a) mengimpregnasi logam ke dalam zeolit alam Ende-NTT sebagai katalis pengonversi fruktosa dan glukosa, b) meningkatkan nilai dan fungsi zeolit alam asal Indonesia, serta c) menghasilkan jalur pemanfaatan baru terhadap zeolit pengadsorpsi logam. Zeolit alam Ende-NTT diaktivasi secara kimia menggunakan aktivasi basa (NaOH). Zeolit teraktivasi diubah menjadi Na-zeolit melalui penjenuhan dengan NaOH 2M. Na-zeolit kemudian diubah menjadi H-zeolit melalui pertukaran ion Na+ dengan ion NH4+ yang dilanjutkan oleh proses penghilangan NH3 melalui pemanasan hingga didapatkanlah H-zeolit. Situs asam Lewis H-zeolit ditingkatkan dengan dilakukannya impregnasi garam logam Cu dan Mn. Garam logam Cr digunakan sebagai pembanding dalam penelitian ini. Transformasi glukosa maupun fruktosa menjadi HMF dilakukan dengan metode Refluks menggunakan pelarut DMSO dan diidentifikasi menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi. Analisis Rietveld menunjukkan zeolit alam Ende-NTT merupakan campuran zeolit tipe mordenit dan klinoptilolit dengan perbandingan fraksi berat masing-masing 81:19. Katalis CuOx-zeolit memiliki rendemen yang lebih tinggi dibandingkan H-zeolit dalam membantu transformasi fruktosa maupun glukosa ke arah pembentukkan HMF dengan rendemen berturut-turut sebesar 69 dan 10%.