Ilmuwan Rusia Meningkatkan Kandungan Hidrogen Dalam Gas Sintesis Menggunakan Katalis Tembaga-Nikel
KALBARNEWS.CO.D (RUSIA) - Penggunaan katalis nikel dengan penambahan tembaga memungkinkan diperolehnya gas sintesis dengan kandungan hidrogen yang lebih tinggi dari etanol.
Demikian kesimpulan yang dibuat oleh para ilmuwan dari Universitas Persahabatan Rakyat Rusia (RUDN) berdasarkan sebuah penelitian yang hasilnya telah dipublikasikan dalam Jurnal Kimia Fisik C. Hasil penelitian tersebut dapat digunakan dalam proyek-proyek yang bertujuan untuk memproses CO2 menjadi etanol dengan produksi gas sintesis selanjutnya. 28.11.2024
Salah satu cara untuk memanfaatkan CO2 adalah dengan memperoleh etanol untuk produksi gas sintesis berikutnya, campuran hidrogen dan karbon monoksida yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan panas.
Konversi etanol menjadi gas sintesis biasanya melibatkan katalis berbasis nikel, yang memiliki kelemahan utama: ketika dipanaskan, partikel logamnya saling menempel (melekat), dengan karbon yang mengendap di permukaannya, yang membuat katalis menjadi kurang efisien.
Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan RUDN mengembangkan katalis bimetalik yang menggunakan nanopartikel nikel dan tembaga sebagai zat aktif, sementara paduan berbasis aluminium, zirkonium, dan cerium oksida digunakan sebagai pembawa. Berkat substrat ini, partikel karbon tidak lagi mengendap di permukaan katalis.
Untuk membandingkan efisiensi senyawa baru dengan katalis monometalik (nikel atau tembaga), penulis melakukan percobaan untuk memperoleh etanol dari karbon dioksida. Reaksi kimia berlangsung pada suhu 650°C selama tujuh jam, di mana para ilmuwan mencatat produk konversi menggunakan sensor khusus.
Mereka menemukan bahwa penambahan tembaga ke katalis nikel membantu memperoleh gas sintesis dengan konsentrasi hidrogen yang lebih tinggi. Sementara proporsi H2 dan CO masing-masing dalam gas sintesis adalah 50% setelah penggunaan katalis nikel konvensional, penambahan tembaga (pada konsentrasi 1%) menyebabkan proporsi hidrogen meningkat menjadi 55–68% (tergantung pada komposisi substrat) dan proporsi karbon monoksida turun menjadi 32–45%. Selama keseluruhan waktu reaksi, aktivitas katalis tembaga-nikel menurun hanya 5–10% (tergantung pada kandungan tembaga).
“Studi kami telah menunjukkan bahwa penambahan sejumlah kecil tembaga ke katalis nikel membantu mempertahankan aktivitasnya pada suhu tinggi karena mencegah nanopartikel saling menempel. Aplikasi nanopartikel bimetalik ke substrat oksida logam membantu menghindari efek negatif lainnya, yaitu pengendapan karbon pada permukaan katalis. Sistem katalitik yang diusulkan akan berguna untuk memanfaatkan gas rumah kaca dan memperoleh senyawa untuk industri kimia dan tenaga listrik dengan cara yang sederhana dan ramah lingkungan,” kata Anna Zhukova, kandidat ilmu kimia, seperti dikutip oleh Yayasan Sains Rusia. (Tim Liputan)
Editor : Aan
.jpg)
%20(1).jpeg)
