Jakarta, 5 Januari 2024. Seiring dengan segera berakhirnya tahun ajaran 2023/2024, mata kuliah zeolit kembali mengadakan sesi diskusi dengan pakar untuk mengisi pertemuan penutup semester ganjil. Pada kesempatan kali ini, kami mengundang Tahta Muslim Karim, M.Si, alumni program studi kimia, yang saat ini sedang melanjutkan studi doktoral (S3) di Tokyo Institute of Technology sebagai narasumber. Pertemuan dilakukan secara daring melalui zoom dengan dihadiri 40 peserta. Diskusi yang berlangsung 1,5 jam ini mengangkat tema mengenai sintesis zeolit mesopori sebagai katalis konversi metana menjadi metanol. Materi ini bersumber dari riset tesis saat narasumber menempuh pascasarjana di Universitas Indonesia.
Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang melimpah namun pemanfaatannya masih terbatas, sehingga berpotensi menimbulkan lebih banyak dampak negatif jika dibiarkan. Konversi metana menjadi metanol bertujuan untuk memaksimalkan peran metana sebagai bahan bakar. Methanol sendiri diketahui dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk pembuatan olefin.
Konversi metana menjadi methanol dapat difasilitasi salah satunya dengan katalis zeolit seperti ZSM-5. Namun ukuran methanol yang bulky dapat terhambat dan konversinya tidak maksimal jika hanya menggunakan zeolit mikropori. Dalam penelitiannya, zeolit ZSM-5 disintesis secara hierarki yang memiliki setidaknya dua ukuran pori, yaitu mikropori (<2 nm) dan mesopori (2-50 nm) untuk mengatasi masalah transport massa dan cocking.
ZSM-5 disintesis menggunakan variasi massa template kedua yaitu polimer PDDA-Cl (Poly(diallyldimethylammonium chloride)) dan surfaktan CTABr (Cetyl trimethylammonium bromide). Impregnasi logam aktif Kobalt juga dilakukan untuk meningkatkan selektivitas metanol yang tinggi. Dalam salah satu hasil karakterisasinya, terdapat perubahan morfologi permukaan kristal heksagonal dari ZSM-5 saat menggunakan CTABr. Permukaan kristal yang kasar menunjukkan adanya mesopori yang terbentuk pada ZSM-5cs-1 dan ZSM-5cs-2, sementara ZSM-5cs-3 menghasilkan morfologi mesopori amorf.
Kurva isotherm adsorpsi dan desorpsi menunjukkan adanya hysteresis loop yang memungkinkan berasal dari mesopori kristal. Luas permukaan juga volume mesoporinya meningkat seiring penambahan surfaktan CTABr, dibandingkan saat menggunakan polimer PDDA. Analisis GC-FID (Gas Chromatography– Flame Ionized Detector) menunjukkan bahwa metanol diproduksi secara kualitatif dengan menggunakan Co/ZSM5-PDDACl, Co/ZSM5-cs1, dan Co/ZSM5-cs2, meskipun persen yield relatif sangat kecil, < 2%.
Diakhir pemaparan materi, dibuka sesi diskusi yang pada kesempatan tersebut mahasiswa bertanya mengenai keterkaitan kristalinitas dan pori dengan penggunaan template pengarah struktur. Sebelum ditutup, narasumber juga mengajak mahasiswa kimia untuk aktif mencari peluang belajar diluar negeri. Kesempatan terbuka bagi yang berusaha. (YNA)