Desain Konversi Furfural ke Furan Sebagai Prekursor Surfaktan Oleofuran Sulfonat (OFS)

Abstract

Konversi biomassa lignoselulosa menjadi senyawa bernilai tambah tinggi merupakan langkah strategis dalam mendukung pengembangan produk berbasis bahan terbarukan yang ramah lingkungan. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai limbah agroindustri berpotensi dimanfaatkan untuk sintesis furan, prekursor surfaktan Oleo-Furan Sulfonate (OFS). Penelitian ini mengkaji proses dua tahap, yakni sintesis furfural dari TKKS menggunakan asam format sebagai katalis, dan konversi furfural menjadi furan melalui reaksi dekarbonilasi. Sintesis furfural dilakukan dengan variasi suhu dan konsentrasi asam format, menghasilkan kondisi optimum pada konsentrasi asam format 88% dan suhu 160°C dengan yield 18,57% serta konversi 71,50%. Proses dekarbonilasi menggunakan katalis Ag2O dan Ni dalam pelarut THF dan toluen, dengan kondisi terbaik dicapai oleh katalis Ni 0,1% pada suhu 170°C menggunakan THF, ditunjukkan dengan terbentuknya gugus fungsional furan berdasarkan analisis FTIR dan GC-MS. Hasil penelitian ini menjadi landasan penting bagi pengembangan surfaktan berkelanjutan berbasis biomassa lignoselulosa.

The conversion of lignocellulosic biomass into high-value compounds is a strategic step in supporting the development of eco-friendly products based on renewable resources. Oil palm empty fruit bunches (EFB) as agro-industrial waste have significant potential for synthesizing furan, a precursor for Oleo-Furan Sulfonate (OFS) surfactants. This study investigates a two-step process: furfural synthesis from EFB using formic acid as a catalyst, followed by furfural conversion into furan through a decarbonylation reaction. Furfural synthesis was optimized by varying temperature and formic acid concentration, achieving the best condition at 88% formic acid concentration and 160°C, yielding 18.57% with a conversion rate of 71.50%. The decarbonylation process employed Ag2O and Ni catalysts in THF and toluene solvents, with the most effective condition achieved using 0.1% Ni catalyst at 170°C in THF, as indicated by the formation of furan functional groups confirmed through FTIR and GC-MS analyses. These findings provide a crucial foundation for the development of sustainable surfactants derived from lignocellulosic biomass