Nanokatalis Si Kimia Hijau

Oleh : Fitriana Eka Setyaningrum (@G09-Fitriana)

Abstract :

Green Chemistry is the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the consume and generation of hazardous substances. The green chemistry revolution provides an enormous number of challenges to those who apply chemistry in industry, education and research. With these challenges, there is a great opportunity to discover the chemistry of chemical manufacturing and to enhance the much-tarnished image of chemistry. Nano-materials are important in many diverse areas, from basic research to various applications in electronics, biochemical sensors, catalysis and energy. They have emerged as sustainable alternatives to conventional materials, as robust high surface area heterogeneous catalysts and catalyst supports. The nano-sized particles increase the exposed surface area of the active component of the catalyst, thereby enhancing the contact between reactants and catalyst dramatically and mimicking the homogeneous catalysts, the example is Nano-Catalyst.

Keyword : Green Chemistry, Nano-Materials, Nano-Catalysis

Content :

Kimia Hijau kini mulai marak di telinga masyarakat, merupakan sebuah ide lama yang sudah banyak di perbaharui dengan bantuan berbagai teknologi yang telah maju. Menurut EPA dalam Hidayat dan Kholil (2017), Kimia Hijau (Green Chemistry) adalah desain produk dan proses kimia yang berupaya mengurangi atau menghilangkan penggunaan zat berbahaya. Kimia hijau berlaku untuk seluruh siklus hidup produk kimia, termasuk desain, manufaktur, penggunaan dan pembuangan akhir. Dalam hal ini kimia hijau merupakan konsep dan pemikiran mengenai kimia untuk menyelamatkan lingkungan dari pencemaran.

(Sumber : https://www.sciencedaily.com/)

Perkembangan ilmu pengetahuan memberikan dampak yang cukup besar dalam perkembangan teknologi. Salah satu contohnya adalah munculnya teknologi nanokatalis. Menurut Liherlinah, Mikrajuddin Abdullah, dan Khairurrijal (2009) bahwa Nanokatalis CuO/ZnO/Al2O3 adalah suatu katalis yang digunakan untuk mengubah methanol menjadi hidrogen melalui methanol steam reforming. Pada mulanya katalis ini dibuat menggunakan kristal Cu(NO3)2.3H2O, Zn(NO3)2.4H2O, Al(NO3)3.9H2O dengan perbandingan komposisi tertentu. Katalis ini memiliki ukuran yang kecil dan temperatur proses yang rendah.

Katalis pada umumnya memiliki tiga komponen; aktif, support dan promotor. Katalis MSR CuCuO/ZnO/Al2O3 dikatakan berbasis Cu, karena komponen aktif dari katalis ini adalah Cu. Komponen aktif inilah yang paling bertanggung jawab pada reaksi yang terjadi. Sedangkan komponen support berfungsi sebagai komponen yang memperluas luas permukaan komponen aktif. Pada katalis CuCuO/ZnO/Al2O3, Al2O3 berperan sebagai support yang memperluas permukaan Cu. Sedangkan ZnO berperan sebagai promotor yang berfungsi untuk mengurangi proses sintering pada Cu.

Dalam pembuatannya, menurut Marully (2006) bahwa Katalis nanostruktur ini dapat disintesis menggunakan metode simple heating, penumbuhan dalam zeolit, dan penumbuhan dalam silika. Dengan memvariasikan temperatur pemanasan dan durasi waktu, diharapkan menghasilkan nanopartikel dengan ukuran 20-100 nm. Kondisi optimum untuk material dengan kristalinitas yang besar, dengan ukuran yang kecil telah diselidiki dengan memvariasikan temperatur pemanasan 450-700C dengan durasi waktu 30-90 menit. Penelitian selanjutnya, material ini berpotensial digunakan dalam methanol steam reforming (MSR) untuk mengubah methanol menjadi hidrogen. 

Hasil XRD dengan menggunakan metoda simple heating didapat bahwa semakin tinggi temperatur, ukuran kristallites semakin besar (ditunjukkan oleh gambar 5,35 dan 5,36). Dengan ukuran kristallites yang besar , luas permukaan semakin besar, sehingga selektivitas semakin tinggi. Dengan tingginya selektivitas diharapkan kinerja katalis akan semakin tinggi. Hasil SEM menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur pembuatan dan semakin lama waktu pemanasan maka semakin kecil ukuran partikel.

Banyaknya kemajuan teknologi yang mendorong berhasilnya penggunaan berbagai Nanokatalis tentunya perlu banyak dukungan, seperti contohnya Nanokatalis CuO/ZnO/Al2O3 dapat digunakan untuk mengubah Metanol menjadi Hidrogen untuk Bahan Bakar Kendaraan Fuel Cell yang mendukung Kimia Hijau/Green Chemistry.

Daftar Pustaka :

Hidayat, Atep Afia dan M. Kholil. 2017. Manajemen Lingkungan Dengan Berpikir "Hijau". Jakarta: Penerbit WR 

A.R. Marully. 2006. Tugas Akhir Sarjana Fisika, ITB (Diunduh pada tanggal 12 Februari 2018)

Liherlinah, Mikrajuddin Abdullah, dan Khairurrijal. 2009. Sintesis Nanokatalis CuO/ZnO/Al2O3 Untuk Mengubah Metanol Menjadi Hidrogen untuk Bahan Bakar Kendaraan Fuel Cell (Diunduh pada tanggal 12 Februari 2018)