2016 : Aktivitas Katalitik Perovskit BaxSr1-xCo0,8Fe0,2O3-? (0,5?x?0,7) dan Ba0,5Sr0,5CoyFe1-yO3-? (0,7?y?0,9) sebagai Bahan Membran Katalis untuk Reaksi Kopling Oksidatif Metana

Hamzah Fansuri S.Si., M.Si., Ph.D
Wahyu Prasetyo Utomo S.Si, M.Si

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Metana (CH4) merupakan gas utama penyusun gas alam, kandungannya mencapai 70-90% dari komposisi total gas alam. Selain itu, metana juga banyak ditemukan dalam berbagai pertambangan minyak bumi maupun pengilangan minyak mentah. Namun demikian, pemanfaatan gas metana sampai saat ini belum optimal karena kesulitan dalam proses pengolahan maupun pendistribusiannya. Oleh karena itu, untuk meningkatkan efektifitas pemanfaatan metana, perlu dilakukan konversi metana menjadi bahan bakar cair atau produk lain yang bernilai jual lebih tinggi, misalnya hidrokarbon rantai panjang. Salah satu metode untuk mengkonversi metana adalah dengan reaksi kopling oksidatif metana (Oxidative Coupling of Methane, OCM).\n\nReaksi kopling oksidatif metana merupakan reaksi yang memungkinkan metana dikonversi menjadi hidrokarbon dengan rantai karbon yang lebih panjang, misalnya C2H6, C2H4 maupaun rantai hidrokarbon lainnya. Walaupun begitu, masih ditemukan beberapa permasalahan dalam reaksi tersebut, khususnya terkait keterbatasan konversi metana dan yield yang dihasilkan, serta rendahnya selektivitas produk pada saat konversi metana tinggi (Ferreira, 2013). Beberapa katalis telah dikembangkan untuk mengoptimasi reaksi OCM, dimana salah satu katalis yang menjanjikan adalah katalis dari keluarga perovskit karena mampu menghantarkan ion oksigen dan membentuk sisi aktif O^- dan O_2^- di permukaannya yang mengarahkan pembentukan hidrokarbon rantai panjang. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan pengujian aktivitas katalitik pervskit BaxSr1-xCo0,8Fe0,2O3-? (0,5?x?0,7) dan Ba0,5Sr0,5CoyFe1-yO3-? (0,7?y?1,0) pada reaksi OCM sehingga diperoleh informasi hubungan antara sifat katalis terhadap reaktivitasnya pada reaksi OCM ditinjau dari konversi, selektivitas dan yield yang dihasilkan. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini akan memberikan gambaran tentang sifat dan reaktivitas katalis tersebut ketika digunakan dalam OCM serta potensinya untuk digunakan dalam reaksi tersebut.\n\nPerovskit merupakan oksida dengan rumus umum ABO3 dimana A dapat berupa logam alkali, alkali tanah, tanah jarang maupun perpaduannya. Sementara B umumnya berasal dari logam-logam transisi (Ismunandar, 2006). Sifat oksida perovskit tersebut bervariasi dan dipengaruhi sesuai dengan komposisi kation-kation penyusunnya. Adanya substitusi dengan valensi yang berbeda pada situs A maupun situs B perovskit akan menyebabkan ketidak seimbangan muatan yang berdampakpada pembentukan kekosongan oksigen pada kisi kristal perovskit. Kekosongan oksigen kisi inilah yang menyebabkan perovskit mampu menghantarkan ion dan membentuk spesi-spesi ion oksigen aktif di permukaannya. Spesi oksigen ini juga akan berpengaruh pada produk yang dihasilkan ketika bereaksi.