PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL...

i

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

OPTIMASI SINTESIS Zr METAL-ORGANIC FRAMEWORKS (MOFs)

SEBAGAI KATALIS HETEROGEN PADA PRODUKSI BIODIESEL

BIDANG KEGIATAN :

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh :

Larasati M0313034 2013

Ilma Dwi Winarni M0312027 2012

Fatmawati Resiana Putri M0312022 2012

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

ii

PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN

1. Judul Kegiatan : Optimasi Sintesis Zr Metal-Organic Frameworks

(MOFs) sebagai Katalis Heterogen pada Produksi

Biodiesel

2. Bidang Kegiatan : PKM-P

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Larasati

b. NIM : M0313034

c. Jurusan : S1 Kimia

d. Universitas : Universitas Sebelas Maret

e. Alamat Rumah dan No. Telp : Geneng, RT 02/I, Bumiaji,

Gondang, Sragen/ 082134307065

f. Alamat Email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 3 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Dr. rer. net. Witri Wahyu Lestari,

S.Si., M.Sc.

b. NIDN :0022128002

c. Alamat Rumah dan No. Telp : Perum Griya Adi 1 Blok C-14,

Jaten, Karanganyar/ 082227833424

6. Biaya Kegiatan Total

a. Dikti : Rp 12.000.000,00

b. Sumber Lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 4 bulan

Surakarta, 30 September 2015

Menyetujui,

Ketua Jurusan Ketua Pelaksana Kegiatan

Dr. Triana Kusumaningsih, S.Si., M.Si. Larasati

NIP.197301241999032001 NIM. M0313034

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Darsono, M.Si. Dr. rer.nat. Witri Wahyu Lestari, M.Sc.

NIP.196606111991031002 NIDN. 0022128002

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN USULAN PKM-PENELITIAN ii

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR iv

DAFTAR TABEL iv

RINGKASAN v

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang 1

B. Tujuan Khusus 2

C. Urgensi Penelitian 2

D. Luaran 2

E. Manfaat 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

A. Konversi Biomassa menjadi Biodiesel 4

B. Asam Palmitat 4

C. MOFs sebagai Katalis Multifungsi 5

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 6

A. Waktu dan Tempat Penelitian 6

B. Alat dan Bahan 6

C. Prosedur kerja 6

D. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data 6

BAB IV ANGGARAN BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 8

A. Anggaran Biaya 8

B. Jadwal Penelitian 8

DAFTAR PUSTAKA 9

LAMPIRAN 11

Lampiran 1. Identitas Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing 11

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 22

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas 24

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti 25

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Reaksi Umum Pembentukan Ester dari Asam Lemak dan Alkil

Alkohol 4

Gambar 2. Reaksi Sintesis Asam Palmitat dari Trigliserida 5

Gambar 3. Pembentukan Struktur 3-dimensi MOFs 5

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Anggaran Biaya 8

Tabel 2. Jadwal Kegiatan 8

v

RINGKASAN

Konversi biomassa menjadi biodiesel dewasa ini semakin dikembangkan

sebagai upaya pengolahan sumber energi alternatif pengganti bahan bakar minyak

bumi yang jumlahnya semakin terbatas. Komponen biomassa yang berasal dari

limbah organik direaksikan dengan alkohol menggunakan bantuan katalis akan

menghasilkan suatu ester yang dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel. Esterifikasi

asam palmitat dengan alkohol biasanya dilakukan dengan menambahkan asam

mineral seperti H2SO4 sebagai katalis homogen, namun katalis homogen memiliki

beberapa kekurangan, seperti membutuhkan tambahan proses penetralan produk

dan pemisahan produk utama dari produk samping. Oleh karena itu, diperlukan

inovasi katalis berbasis green technology yang bersifat aktif dan selektif. Sebagai

kelas material berpori paling mutakhir, MOFs (Metal Organic Frameworks) dapat

menjadi pilihan katalis yang menjanjikan.

MOFs merupakan material hibrid organik-anorganik 3-dimensi yang

analog dengan zeolit. Kelebihan lain bahwa MOFs sebagai katalis heterogen juga

mampu mengombinasikan sifat-sifat katalis homogen yang diselipkan dalam

linker-nya. Sehingga kelebihan-kelebihan katalis homogen dan heterogen dapat

digabungkan. Sifat daur ulang, pemisahan yang lebih mudah dari produk reaksi,

selektivitas, dan kiralitas mampu dikombinasikan dalam satu material. Karakter

asam lewis pada ZrMOFs yang disintesis pada penelitian ini merupakan perangkat

yang sangat baik untuk menjadi suatu katalis aktif dan selektif dalam reaksi

esterifikasi asam palmitat. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dilakukan

sintesis MOFs berbasis logam ZrIVmenggunakan pelarut DMF dan ligan BTC

(Benzene-1,3,5-tricarboxylic acid) menggunakan metode solvotermal. Material

MOFs yang dihasilkan kemudian diuji kristalinitasnya menggunakan XRD dan

dibandingkan dengan simulated P-XRD data single cristal yang dideposit di

CCDC. Selain itu, dilakukan juga uji stabilitas termal MOFs menggunakan

TGA/DTA. Dalam penelitian ini, MOFs yang sudah terbentuk akan diuji aktivitas

katalitiknya terhadap reaksi esterifikasi asam palmitat dengan alkohol yang

divariasikan konsentrasinya. Reaksi ini akan menghasilkan suatu ester palmitat

yang dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel. Dari penelitian ini, diharapkan dapat

menghasilkan katalis heterogen yang aktif dan selektif sehingga mampu

menunjang konversi bahan bakar alternatif yang renewable dan sustainable guna

mengatasi masalah krisis bahan bakar minyak bumi di Indonesia.

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Permasalahan energi yang dihadapi Indonesia sekarang ini adalah

kebutuhan energi nasional yang besar dan meningkat setiap tahun. Sementara

itu, cadangan dan produksi bahan bakar minyak (BBM) semakin terbatas.

Oleh karena itu, sejak beberapa tahun terakhir Indonesia telah berubah dari

eksportir menjadi net importir minyak mentah (Idris, 2006).

Biomassa dapat menjadi salah satu sumber energi alternatif pengganti

BBM yang efektif mengatasi keterbatasan minyak bumi dan permasalahan

lingkungan. Biomassa merupakan sumber energi terbarukan yang dapat

diolah dari limbah perkebunan, pertanian, serat kayu, sampah kertas,

dedaunan dan sebagainya sehingga jumlahnya sangat berlimpah dan

ekonomis. Salah satu senyawa utama pembuatan biodiesel adalah asam

palmitat yang merupakan turunan dari selulosa (Climent et al., 2014).

Reaksi esterifikasi pada proses pembuatan biodiesel secara dua tahap

(esterifikasi dan transesterifikasi) dapat meningkatkan produksi biodiesel dan

mempengaruhi karakteristik biodiesel (Marchettiet al., 2007). Esterifikasi

asam palmitat dengan alkohol biasanya dilakukan dengan menambahkan

asam mineral seperti H2SO4 sebagai katalis, namun katalis asam memiliki

beberapa kekurangan, antara lain masalah pemisahan katalis, produk yang

kurang stabil, sifat korosif serta masalah lingkungan (Cirujano et al., 2014).

Katalis heterogen asam mempunyai potensi untuk menggantikan peran

katalis homogen asam tersebut pada reaksi esterifikasi (Marchetti dan Errazu,

2008). Menurut (Yanet al., 2009), katalis heterogen lebih toleran terhadap

kandungan asam lemak bebas (FFA) dan kadar air yang tinggi dalam minyak.

Keuntungan lain pengunaan katalis heterogen ini yaitu mudah dilakukan

pemisahan, tidak bersifat toksik serta dapat didaur ulang (Parket al., 2010).

Salah satu jenis katalis heterogen asam yang dapat digunakan dalam

proses produksi biodiesel adalah MOFs yang jauh lebih kaya ragam design

strukturnya maupun sifat kimia dan sifat fisikanya dari zeolit; yakni dapat

divariasikan ligan organiknya yang berfungsi sebagai linker dan variasi kation

logam sebagai node. Sehingga MOFs dapat didesain sesuai dengan aplikasi

yang diinginkan (Lestariet al., 2014). Karakter asam lewis pada Zr-MOFs

yang disintesis pada penelitian ini merupakan perangkat yang sangat baik

untuk menjadi suatu katalis aktif dan selektif dalam reaksi esterifikasi asam

palmitat. Reaksi ini akan menghasilkan suatu ester palmitat yang dapat

dimanfaatkan sebagai biodiesel.

2

Dengan memanfaatkan MOFs sebagai katalis dalam konversi

biomassa menjadi biodiesel maka reaksi dapat berjalan lebih cepat dengan

produk bahan bakar alternatif yang lebih efisien sehingga dapat mengurangi

permasalahan krisis bahan bakar minyak yang melanda Indonesia.

B. Tujuan Khusus

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis material MOFs berbasis

Zr-BTC dan menggunakannya sebagai katalis heterogen dalam reaksi

esterifikasi asam palmitat yang menghasilkan suatu produk biodiesel.

C. Urgensi Penelitian

Pemanfaatan biodiesel sebagai sumber energi alternatif sangat

potensial guna mengurangi penggunaan Bahan Bakar Minyak (BBM) yang

jumlahnya semakin terbatas. Untuk menghasilkan biodiesel secara ekonomis

dengan produk yang efisien maka diperlukan suatu katalis yang ramah

lingkungan guna mempercepat reaksi esterifikasi dalam konversi komponen

biomassa menjadi suatu biodiesel. Komponen biomassa yang digunakan

sebagai starting material pada penelitian ini adalah asam palmitat yang

biasanya diesterifikasi menggunakan bantuan katalis asam berupa H2SO4,

namun karena memiliki banyak kekurangan, perlu adanya inovasi katalis

yang lebih efektif.

MOFs (Metal Organic Frameworks) berpotensi sebagai katalis

heterogen pengganti karena MOFs yang merupakan kelas material berpori

paling mutakhir memiliki karakteristik fisik dan kimia yang unik, seperti

linker organik dan node logamnya dapat divariasikan secara luas serta mampu

mengombinasikan sifatsifat katalis homogen yang diselipkan dalam linker-

nya. Pemanfaatan MOFs di Indonesia masih terbatas karena masih minimnya

penelitian menyangkut material menjajikan ini. Padahal sintesis MOFs relatif

mudah dan dapat diaplikasikan secara luas.

Dengan memanfaatkan MOFs sebagai katalis pembentukan biodiesel,

maka akan meningkatkan produksi bahan bakar alternatif pengganti minyak

bumi dan mengembangkan penelitian tentang MOFs yang belum

dimanfaatkan secara maksimal di Indonesia.

D. Luaran

Luaran yang direncanakan dari penelitian ini yakni dihasilkan material

MOFs berbasis Zr-BTC yang dapat dimanfaatka sebagai katalis heterogen

pada reaksi pembuatan biodiesel. Secera ilmiah hasil penelitian akan

dipublikasikan minimal pada jurnal nasional terakreditasi serta presentasi

pada seminar internasional atau nasional.

3

E. Manfaat

Manfaat yang didapatkan dari penelitian ini antara lain:

1. Meningkatkan produksi biodiesel sebagai sumber energi alternatif

melalui penggunaan katalis MOFs.

2. Memanfaatkan limbah organik sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.

3. Menambah wawasan tentang inovasi katalis berbasis green technology.

4. Meningkatkan dan mengembangkan ilmu pengetahuan serta penelitian

terkait material berpori.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Konversi Biomassa menjadi Biodiesel

Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif pengganti

bahan bakar disel yang dibuat dari sumber yang dapat diperbaharui seperti

minyak nabati dan lemak hewan. Dibandingkan dengan bahan bakar fosil,

bahan bakar biodiesel mempunyai kelebihan diantaranya bersifat

biodegradable, non-toxic, mempunyai angka emisi CO2 dan gas sulfur yang

rendah dan sangat ramah terhadap lingkungan (Marchetti dan Errazu, 2008).

Salah satu cara untuk memproduksi biodiesel adalah dengan

esterifikasi asam lemak yang terkandung dalam minyak nabati. Komponen

terbesar pada minyak nabati adalah trigliserida yang merupakan ikatan asam

lemak jenuh dan tak jenuh (Shahidi, 2005). Esterifikasi pada dasarnya adalah

reaksi yang bersifat reversibel dari asam lemak dengan alkil alkohol

membentuk ester dan air sesuai skema reaksi sebagai berikut ini (Vievilleet

al., 1993):

Gambar 2. Reaksi Umum Pembentukan Ester dari Asam Lemak dan Alkil

Alkohol

4

B. Asam Palmitat

Asam palmitat atau asam heksadekanoat (CH3(CH2)14COOH) adalah

asam lemak jenuh yang paling banyak ditemui pada hewan, tumbuhan dan

mikroorganisme (Gunstone dkk., 2007). Asam ditemukan dengan jumlah

besar dalam minyak nabati (Vieira et al., 2006), dan esternya banyak

digunakan dalam berbagai bidang seperti sebagai pemberi aroma pada

kosmetik dan makanan (Beula dan Sai, 2013).

Asam palmitat juga digunakan sebagai bahan dasar pada pembuatan

biodiesel melalui esterifikasi (Carmo et al., 2009; Lerkkasemsan et al., 2011).

Dalam penggunaannya sebagai bahan dasar campuran pada pembuatan

biodiesel, asam palmitat merupakan konstituen utama, dengan kadar 42,8 %

dari total campuran (Faria et al., 2003).

Secara industri, produksi asam palmitat, sebagaimana asam lemak

lain, dilakukan melalui hidrolisis trigliserida dalam air bersuhu tinggi (diatas

200oC) dan campuran yang diperoleh didestilasi secara fraksional untuk

menghasilkan produk murni. Reaksi hidrolisisnya adalah sebagai berikut

(Anneken dkk., 2006) :

Gambar 2. Reaksi Sintesis Asam Palmitat dari Trigliserida

C. MOFs sebagai Katalis Heterogen

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi tanpa ikut

terkonsumsi oleh keseluruhan reaksi atau merupakan suatu zat antara yang

aktif. Tanpa katalis proses pembuatan biodiesel dengan reaksi transesterifikasi

dapat berlangsung pada temperatur 250 oC (Santoso dkk, 2012). Penggunaan

katalis homogen asam pada reaksi esterifikasi menyebabkan kontaminasi

sulfur pada produk akhir dari biodiesel. Dalam pembuatan ester dengan

katalis asam tersebut diperlukan sistem pemisahan air untuk menggeser

kesetimbangan reaksi ke arah pembentukan ester sehingga tahapan proses

menjadi lebih panjang (Haerudin, 2007).

MOFs (Metal Organic Frameworks) merupakan material hibrid

organikanorganik 3-dimensi yang memiliki topologi mirip dengan zeolit dan

termasuk ke dalam golongan katalis heterogen. Meskipun keduanya

merupakan senyawa berpori, namun MOFs memiliki variasi yang jauh lebih

kaya dibanding zeolit, yakni variasi ligan organik serta variasi logamnya yang

5

berperan sebagai node. Hal ini membuat MOFs dapat didesain sesuai aplikasi

yang dibutuhkan sehingga dapat diaplikasikan secara meluas (Lestariet al,

2014).

Gambar 3. Pembentukan Struktur 3-dimensi MOFs (Lestari et al, 2014)

Pada penelitian ini, pemilihan logam Zr sebagai node didasarkan pada

konfigurasi orbital d nya yang belum terisi penuh, sehingga memungkinkan

adanya ikatan kovalen koordinasi yang mudah. Selain itu, logam Zr

merupakan logam yang stabilitas termalnya tinggi, sehingga baik untuk

digunakan sebagai katalis dalam reaksi bersuhu tinggi.

Sifat asam lewis pada MOFs berperan dalam fungsi katalitiknya

terhadap beberapa reaksi termasuk reaksi cyanolisasi pada senyawa karbonil

(Fujitaet al., 1994), metanolisasi epoksida (Weeet al., 2012), isomerisasi

(Alaertset al., 2006), siklopropanasi alkena (Cormaet al., 2010) dll. Karakter

asam lewis pada MOFs biasanya terbentuk akibat pelepasan molekul pelarut

(biasanya H2O) dari logam (node) akibat proses pemanasan. Karakter asam

lewis pada MOFs juga terdapat pada Zr-MOFs yang aktivitas katalitiknya

akan meningkat jika dilakukan pemanasan sehingga material ini dapat

menjadi katalis yang menjanjikan untuk konversi biomassa menjadi biodiesel

(Cirujano et al., 2014).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan selama 4 bulan di laboratorium Kimia FMIPA

UNS.

B. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan meliputi labu leher tiga, termometer, hot plate,

peralatan gelas dan reaktor reflux. Bahan yang digunakan meliputi kertas

saring Whatman 42, ZrCl4, 1,3,5-Benzene Tricarboxylic Acid (BTC), metanol

p.a, DMF, etanol p.a, asam palmitat dan akuades.

6

C. Prosedur Kerja

1. Sintesis Katalis Zr-MOF

Sintesis dilakukan dengan metode solvotermal mengacu pada

publikasi Cirujano et al. (2014), yakni BTC dan ZrCl4·6H2O dilarutkan

ke dalam 10 ml pelarut dengan variasi jenis pelarut etanol, metanol dan

DMF di dalam autoclave 20 ml, dimana BTC, ZrCl4·6H2O dan pelarut

memiliki perbandingan mol 1:1:22. Kemudian larutan diaduk pada suhu

ruang hingga seluruh komponen tercampur. Autoclave dimasukkan ke

dalam oven dengan variasi suhu 60, 70 dan 80˚C selama 12 jam. Setelah

itu suhu sistem ditambah hingga 100˚C dan reaksi dilanjutkan hingga 24

jam. Selanjutnya, sistem didinginkan dengan menurunkan suhu menjadi

30 °C selama 3 jam. Endapan kristal yang dihasilkan diisolasi dengan

cara sentrifugasi, lalu dicuci dengan pelarut yang digunakan untuk

menghilangkan impuritis yang masih ada. Dilakukan pengeringan secara

vakum terhadap kristal yang sudah bersih dari impuritis untuk tahap

karakterisasi selanjutnya.

2. Karakterisasi Zr-MOF Hasil Sintesis

Zr-MOF dianalisa kristalinitas dan morfologinya menggunakan

XRD dan SEM, serta stabilitas termalnya dengan DTA/TG. Sementara

itu luas permukaan dan porositas Zr-MOF yang dihasilkan dianalisa

dengan SAA (Surface area analyzer) dan nitrogen adsorption isotherm.

3. Uji katalisis pada Esterifikasi Asam Palmitat

Asam palmitat sejumlah 1 mmol dicampurkan dengan alkohol,

dengan perbandingan mol untuk etanol : asam palmitat (15:1) sedangkan

untuk butanol : asam palmitat (6:1) lalu dicampurkan dengan Zr-MOF

0,018 mmol dalam sistemreflux. Dilakukan reaksi esterifikasi dengan

memanaskan sistemreflux hingga suhu 78 ˚Cselama 8 jam. Didapatkan

hasil berupa ester palmitat dan air. Selanjutnya dilakukan ekstraksi

dengan penambahan Na2CO3untuk memisahkan ester palmitat dari air

dan pengotor lainnya.

Ester palmitat yang telah diekstrak hingga kemurniannnya tinggi

dihitung yield atau kadarnya. Selain indikator rendemen, aktivitas

katalitik juga ditentukan berdasarkan indeks keasaman produk akhir,

dengan formula (Carmo et al., 2009):

𝑥𝑓𝑓𝑎(%) = 𝑎𝑖 − 𝑎𝑡

𝑎𝑖 𝑥 100 %

dengan 𝑎𝑖 merupakan keasaman awal, dan 𝑎𝑡merupakan

keasaman pada waktu t.

Analisis secara instrumentasi dilakukan dengan NMR dan GC-

MS untuk mengetahui konversi dari asam palmitat menjadi ester

7

palmitat. Reaksi esterifikasi ini dilakukan dengan dan tanpa penambahan

katalis Zr-MOF agar hasil dari masing- masing reaksi dapat dibandingkan

sehingga aktifitas katalitik dari Zr-MOF dapat diidentifikasi.

D. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data

Pengumpulan data dilakukan dengan teknik eksperimen, yang

meliputi observasi dan dokumentasi. Observasi dilakukan melalui

pengamatan secara periodik pada tiap tahapan prosedur kerja. Data yang

diperoleh pada teknik ini berupa data kualitaitif, seperti bentuk dan warna.

Dokumentasi dilakukan melalui perekaman data yang dihasilkan pada tiap

tahapan prosedur kerja. Data yang diperoleh pada teknik ini berupa data

kuantitatif seperti waktu, suhu, massa dan volume.

Analisis data dilakukan dengan reduksi data, sajian data dan verifikasi

data. Reduksi data dilakukan melalui pemusatan bahasan mengenai masalah

katalisis reaksi esterifikasi dalam produksi biodiesel, sehingga data yang

berada diluar kategori bahasan tidak dianalisis lebih lanjut. Pada tahap ini

data yang diperoleh meliputi data kenampakan dan rendemen, data

kritalinitasdari XRD, data morfologi kristal dari SEM, data kestabilan termal

dari TG/DTA dan data luas permukaan kristal dari SAA pada hasil sintesis,

serta data rendemen, indeks keasaman dan konversi asam lemak-biodieseldari

NMR-GC-MS padahasil uji aktivitas katalisis.

Sajian data dilakukan melalui pemaparan data hasil eksperimen untuk

tiap variabel seperti suhu dan rasio konsentrasi dalam grafik maupun tabel.

Sedangkan verifikasi data dilakukan dengan membandingkan data yang telah

tersaji untuk tiap variabel, untuk kemudian dilakukan kesimpulan mengenai

kondisi optimum dalam sintesis katalis Zr-MOFs.

BAB IV

ANGGARAN BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

A. Anggaran Biaya

Tabel 1. Anggaran Biaya

No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1 Peralatan penunjang 3.000.000

2 Bahan habis pakai 4.200.000

3 Perjalanan 3.000.000

4 Lain-lain (Administrasi, Publikasi, Laporan) 1.800.000

Jumlah 12.000.000

8

B. Jadwal Kegiatan

Tabel 2. Jadwal Kegiatan

No Jenis Kegiatan

Bulan ke-

ke-1 ke-2 ke-3 ke-4

1. Persiapan alat dan zat

kimia

2. Sintesis Zr-MOFs

3. Karakterisasi Zr-MOFs

4. Uji aktivitas katalitik Zr-

MOFs

5. Analisis Data

6. Pembuatan Laporan

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, L., E.Seguin, H.Poelman, F.Thibault-Starzyk, P.A.Jacobdan C.E.De Vos.

2006. Probing the Lewis Acidity and Catalytic Activity of the Metal-

Organic Framework [Cu3(btc)2] (BTC=Benzene-1,3,5-tricarboxylate).

Chemistry : A European Journal, 12, 7353-7363.

Anneken, D.J., S. Both, R. Christoph, G. Fieg, U. Steinberner dan A. Westfechtel.

2006. Fatty Acids. Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry.

Weinheim : Wiley-VCH.

Beula, C. dan P.S.T Sai. 2013. Kinetics of Esterification of Palmitic Acid with

Ethanol Optimization Using Statistical Design of Experiments.

International Journal of Chemical Engineering and Applications, 4, 388-

392.

Carmo, A.C., L.K.C.de Souza, C.E.F.da Costa, E.Longo, J.R.Zamian dan G.N.da

Rocha Filho. 2009. Production of Biodiesel by Esterification of Palmitic

Acid over Mesoporous Aluminosilicate Al-MCM-41. Fuel, 88, 461-468.

9

Cirujano, F.G., A.Corma dan F.X.Llabres i Xamena. 2014 . Conversion of

Levulinic Acid into Chemicals: Synthesis of Biomass Derived Levulinate

Esters Over Zr-containing MOFs. Chemical Engineering Science, 124, 52-

60.

Climent, M.J., A. Corma dan S. Iborra. 2014. Conversion of Biomass Platform

Molecules into Fuel Additives and Liquid Hydrocarbon Fuels. Green

Chemistry, 16, 516-547.

Corma, A., H. Garcia dan F.X. Llabres i Xamena. 2010. Engineering Metal

Organic Frameworks for Heterogenous Catalysis. Chemical Reviews, 410,

4606-4655.

Faria, W.L.S., L.M. Carvalho, N.M.Junior, E.C. Vieira, A.M. Constantino, C.M.

Silva dan D.A.G. Aranda.Esterificacao de Acido Graxo Para Producao de

Biodiesel. In Anais Do 12o Congresso Brasileiro de Catalise. Angra dos

Reis-Brazil, 943-946.

Fujita, M., Y.J. Kwon, S. Washizu dan K. Ogura. 1994. Preparation, Clathration

Ability, and Catalysis of a Two-Dimensional Network Material Composed

of Cadmium(II) and 4,4’-Bipyridine. Journal of American Chemical

Society, 116, 1151-1152.

Gunstone, F.D., J.L. Harwood dan A.J.Dijkstra. 2007. The Lipid Handbook, 3rd

edition. Boca Raton : CRC Press.

Haerudin, H. 2007. Platform Riset Konstruksi Katalis Produksi Komoditi Turunan

Minyak Bumi. Jakarta : LIPI.

Idris, F. 2006. Perkembangan Industri Biodiesel di Indonesia. Dalam Prosiding

Simposium Biodiesel Indonesia, Jakarta-Indonesia, 35-45.

Lerkkasemsan, N., N. Abdoulmoumine, L. Achenie dan F.Agblevor. 2011.

Mechanistics Modelling of Palmitic Acid Esterification via Heterogenous

Catalysis. Industrial and Engineering Chemistry Research, 50, 1177-1186.

Lestari, W.W., P.Lonnecke, H.C.Streit, F.Schleife, C.Wickleder dan E. Hey-

Hawkins. 2014. A Chiral Two-Dimensional Coordination Polymer Based

On CuII and (S)-4,4’-bis(4-carboxyphenyl)2,2’-bis(diphenylphospinoyl)-

1,1’-binapthyl: Synthesis, Structure and Magnetic and Optical Properties.

Inorganica Chimica Acta, 421, 392-398.

Marchetti, J.M dan A.F.Errazu. 2008. Comparison of Different Heterogenous

Catalysts and Different Alcohols for the Esterification Reaction of Oleic

Acid. Fuel, 87, 3477- 3480.

Marchetti, J.M., V.U. Miguel dan A.F.Errazu. 2006. Heterogenous Esterification

of Oil with High Amount of Free Fatty Acids. Fuel, 86, 906-910.

Park, J.Y., Z.M. Wang, D.K.Kim dan J.S.Lee. 2010. Effects of Water on the

Esterification of Free Fatty Acids by Acid Catalysts. Renewable Energy,

35, 614-618.

10

Santoso, M.P.B., E.B. Susatyo dan A.T. Prasetyo. 2012. Sintesis Biodiesel dari

Minyak Biji Kapuk dengan Katalis Zeolit Sekam Padi. Indonesian Journal

of Chemical Science, 1, 98-103.

Shahidi, S.2005. Bailey’s Industrial Oil and Fat Product, 6th edition. New York:

Wiley-Interscience Publication.

Vieira, A.P., M.A.P.da Silva dan M.A.P.Langone. 2006. Biodiesel Production Via

Esterification Reactions Catalyzed by Lipase. Latin American Applied

Research, 36, 283-288.

Vieville, C., Z.Mouloungui dan A.Gaset. 1993. Esterification of Oleic Acid by

Methanol Catalyzed by p-Toluenesulfonic Acid and the Cation Exchange

Resins K2411 and K1481 in Supercritical Carbon Dioxide. Industrial and

Engineering Chemistry Research, 32, 2065-2068.

Wee, L.H., M.R. Lohe, N. Janssens, S. Kaskel dan J.A. Martens. 2012. Fine-

Tunning of the Metal-Organic Framework Cu3(BTC)2 HKUST-1 Crystal

Size in the 100 nm to 5 Micron Range. Journal of Materials Chemistry,

22, 13742-13746.

Yan, S., S.O.Salley dan K.Y. Simon Ng. 2009. Simultanoeus Transesterification

and Esterification of Unrefined or Waste Oils over ZnO-La2O3 Catalysts.

Applied Catalysis A : General, 353, 203-212.

11

LAMPIRAN

Lampiran 1. Identitas Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing

Ketua Pelaksana

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Larasati

2 Jenis Kelamin P

3 Program Studi S1 Kimia

4 NIM/ NIDN M0313034

5 Tempat dan Tanggal

Lahir Wonogiri, 1 Januari 1995

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 082134307065

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SD Negeri IV

Eromoko

SMP Negeri

IEromoko

SMA Negeri 1

Wuryantoro

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-

Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2011

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/ seminar

Judul Artikel

Ilmiah Waktu dan Tempat

1 - - -

D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir(dari pemerintah, asosiasi atau institusi

lainnya)

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan Tahun

1. Finalis LKTIN

IDENTIC 2014

Universitas Lambung

Mangkurat,

Banjarmasin

2014

mailto:[email protected]

12

2. Finalis LKTIN U-

Green Tea 2014

Universitas Sriwijaya,

Palembang 2014

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah

benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di

kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya

sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan

sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah

PKM Penelitian Dikti Pendanaan tahun 2016.


Pengusul

Larasati

Anggota Pelaksana 1

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ilma Dwi Winarni

2 Jenis Kelamin P




Lahir Jakarta, 16 Juni 1994




SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Kramat

Pela 13 Pagi

SMP Negeri

19Jakarta

SMA Negeri 70

Jakarta

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-

Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012

mailto:[email protected]

13


No Nama Pertemuan

Ilmiah/ seminar

Judul Artikel


1 - - -


lainnya)


Penghargaan Tahun

1.

Juara 1 Cerdas

Cermat tingkat SD

se-Jakarta Selatan

Sukdin Jakarta Selatan 2005








Pengusul

Ilma Dwi Winarni

Anggota Pelaksana 2

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Fatmawati Resiana Putri

2 Jenis Kelamin P




Lahir Boyolali, 12 Juli 1994



14


SD SMP SMA

Nama Institusi SD Negeri 1

Mojolegi

SMP Negeri

ITeras

SMA Negeri 3

Boyolali

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-

Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012


No Nama Pertemuan

Ilmiah/ seminar

Judul Artikel


1 - - -


lainnya)


Penghargaan Tahun

1 - - -








Pengusul

Fatmawati Resiana Putri

15

Dosen Pembimbing

A. Identitas Diri

1. Nama Lengkap Dr. rer.nat. Witri Wahyu Lestari, M.Sc

2. Jenis Kelamin P

3. Bidang Keahlian Kimia Material Anorganik

4. NIDN 0022128002

5. Tempat dan Tanggal Lahir Demak, 22 Desember 1980

6. E-mail [email protected]

7. Nomor Telepon/ Hp 082227833424


SD SMP SMA S1 S2 S3

Nama

Institusi

SD N

Jatisono

1

SMP

N 1

Gajah

SMU N

1

Demak

Universitas

Sebelas

Maret

(UNS)

Surakarta

Universität

Leipzig,

Germany

Universität

Leipzig,

Germany

Jurusan - - IPA Kimia

FMIPA

Chemistry Chemistry

Tahun

Masuk

– Lulus

1987-

1993

1993-

1996

1996 –

1999

1999-2003 2006-2008 2009-2014

C. Seminar Ilmiah ( Oral Presentation)

KONFERENSI/SEMINAR/LOKAKARYA/SIMPOSIUM

Tahun Judul Kegiatan Penyelenggara

Peranan sebagai

Panitia/peserta/pe

mbicara

22 November

2008

Seminar Nasional

Kimia di MIPA

Kimia UNS (Joint

Conference)

UNS-UNDIP-

UNNES, UNSOED

Pemakalah

9 Oct 2010, International

Seminar

Chemoprevention

for Health

Promotion and

Beauty

Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah

Mada (UGM)

Yogyakarta,

Indonesia

Peserta

16

4-8 Desember

2010

Faculty For The

Future fellow

meeting,

Abu Dhabi,

Schlumberger

Middle East and

Asia Learning

Center (MLC)

Schlumberger

Foundation

Pemakalah

29th August-

2nd Sept 2010

3rd EuChem

Congress

(European

Chemistry

Congress),

Nürnberg,

Germany,

GDCh (German

Chemical

Association)

Pemakalah

20th-21st

September

2011

International

Symposium on

Metal Organic

Frameworks,

Dresden,

Germany

Technical University

Dresden

Pemakalah

March 28th 29th, 2011

8th European

Workshop on

Phosphorus

Chemistry,

Muenster,

Germany

European Posphorus

Science Network

(PhoScinet)

Pemakalah

4-7

September

2011

GDCh-

Wissenschaftsfor um Chemie, Bremen,

Germany

GDCh (German

Chemical

Association)

Pemakalah

March, 22nd23rd 2012

The 9th European

Workshop on

Phosphorus

Chemistry

(EWPC-9),

Rennes, France

European Posphorus

Science Network

(PhoScinet)

Pemakalah

August 26th –

30th 2012

4th Congress of the

European

European Association

for Chemical and

Pemakalah

17

Association for

Chemical and

Molecular

Sciences, Czech

Republic

Molecular Sciences

September,

16th-19th,

2012

3rd International

Conference on

Metal-Organic

Frameworks and

Open Framework

Compounds,

Edinburgh, UK,

Dechema Pemakalah

March

18th20th, 2013

PhoSciNet Final

Conference, the

10th -European

Workshop on

Phosphorus

Chemistry

(EWPC-10), Regensburg,

Germany,

European Posphorus

Science Network

(PhoScinet)

Pemakalah

March 21st-

22nd 2013,

The ChemComm/

Dalton

Transactions

Symposium,

Regensburg,

Germany

Royal Society of

(RSC) be kerja sama

dengan PhoScinet

Peserta

4 September 2014,

Surakarta,

Indonesia

Functionalized

Biphenyl and (S)-

Binaphthyl

Derivatives as

Linkers in Chiral

Coordination

Polymers

Orasi Doktor Baru dalam rangka Dies Natalis FMIPA UNS

ke 18

Pemakalah

12-13

November

2014, Grand

Candi Hotel,

Semarang,

Indonesia)

Chiral

metalorganic

frameworks and

coordination

polymers based on

modified

Joint Conference on

Chemistry-9

Pemakalah

18

BINAP-oxide

linkers and their

properties

12-13

November

2014, Grand

Candi Hotel,

Semarang,

Indonesia)

Chiral

metalorganic

frameworks and

coordination

polymers based on

modified BINAP-

oxide

linkers and their

properties

Joint Conference on

Chemistry-9

Pemakalah

14th to 17th

of February,

2015,

Ramada

Benoa Hotel,

Bali,

Indonesia

Chiral Metal

Organic

Frameworks and

Coordination

Polymers Based

on Modified

Biphenyl and

Binaphthyl

Linkers:

Synthesis,

Structures, Their

Properties and

Future

Applications

UK-Indonesia

Conference on

Porous

Materials

Pemakalah

D. Makalah/Poster

Tahun Judul Penyelenggara

2009 Functionalised Biphenyl Ligands for the

Synthesis of Catalytically Active

Heterometallic Metal-Organic Frameworks

SOE –DAAD

2010 Synthesis of Cd2+- and Pb2+-based

MetalOrganic Frameworks with Functionalised

Biphenyl Linkers

European

Chemical

Association

2011 Functionalized (S)-2,2´-

Bis(diphenylphosphino)-1,1´-binaphthyl

(BINAP) as Organic Linker for Chiral

PhoSciNet

Catalytically Active Metal-Organic

Frameworks

19

2011 Functionalized Ligands for the Synthesis of

Catalytically Active Metal-Organic

Frameworks

FFTF

Schlumberger

Foundation

2011 Novel Zn-, Cd- and Pb-based Metal-Organic

Frameworks with Functionalised Biphenyl

Linkers

GDCh (

German

Chemical

Association)

2011 Metal Organic Frameworks (MOFs) sebagai

Material Baru Penyimpan Biogas di Indonesia

Loreal For

Women in

Science

2012 Luminescence Properties of Novel Metal-

Organic Frameworks (MOFs) based on

Lead(II) and a Functionalised Biphenyl Linker

European

Chemical

Association

2012 Solvent Influence in the Synthesis of Novel

Metal-Organic Frameworks (MOFs) based on

Lead(II) and a Functionalised

Biphenyl Linker

DECHEMA

2012 Chiral Metal Organic Frameworks (CMOFs) based on Cupper(II) and Functionalised (S)2,2´-Bis(diphenyl phosphino)-1,1´-Binaphtyl (BINAP) Derivatives

PhoSciNet

2013 Transition Metal Complexes (Pd(II), Pt(II)

Au(I)) containing 4,4´-and 5,5´- modified

Binaphthyl Linker as Building Block for

Chiral Metal Organic Frameworks (CMOFs)

PhoSciNet

E. Jurnal

Tahun Judul Penerbit/Jurnal

2005 Kajian kinetika untuk menunjukkan

peran katalis ke dalam reaksi

dekomposisi H2O2 berdasarkan

penurunan energi aktivasi secara non-

isotermal

UNS Press/

Alchemy : jurnal

penelitian kimia,

Kimia UNS

Surakarta, 2005,

Vol.4, No. 1, hal 2430

20

2007 Pengaruh Penambahan Dopan HCl dan

H2SO4

Terhadap Konduktifitas Polianilin yang

Disintesis secara Elektrokimia

Prosiding seminar

nasional kimia

fundamental dan aplikasi

teknik kimia, ITS

Surabaya, 15 November

2007,

ISSN 1410-5667

2013 Syntheses, structures and luminescence

properties of novel metal–organic

frameworks based on zinc(II),

cadmium(II) or lead(II) and a

2,2′dimethoxy-functionalised biphenyl

linker

Royal Society of

Chemistry (RSC)/

CrystEngComm,

2013, Vol. 15,

3874-3884, DOI:

10.1039/C3 CE 4017

9K

2013 4,4′- and 5,5′-Functionalized (S)- and

(R)-2,2′bis(diphenylphosphanyl)-1,1′-

binaphthyl oxide derivatives

Wiley, Z. Anorg.

Allg. Chem., 2013,

639, 2589-2596,

DOI: 10.1002/zaac.

201300278

2013 Synthesis, structure and luminescence

properties of a three-dimensional

heterobimetallic chiral metal–organic

framework based on sodium(I), lead(II)

and (S)-5,5′-Bis(4-carboxyphenyl)-

2,2′bis(diphenylphosphinoyl)-1,1′-

binaphthyl as linker

Wiley, European

Journal of

Inorganic

Chemistry, (Special issue

on Advances in

Phosphorus Chemistry,

Volume

2014, Issue 10,

Pages: 1775–1782

DOI:10.1002/ejic.2

01301126

2014 Chiral Two-Dimensional Coordination

Polymer Based on CuII and (S)-4,4'-

Bis(4-carboxyphenyl)-2,2'-

bis(diphenylphosphinoyl)-1,1’-

binapthyl: Synthesis, Structure and

Magnetic and Optical Properties.

Elsevier, Inorganica

Chimica Acta, 2014,

421, 392-398. DOI :

10.1016/j.ca.2014.06.006

21

F. Penghargaan yang pernah diraih (10 tahun terakhir)

No. Jenis penghargaan Institusi pemberi

penghargaan Tahun

1. Loreal –UNESCO For

Women in Science in

Material Science

Loreal –UNESCO kerja

sama dengan

Kemendikbud 2014

Semua data yang diisikan dan tercantum dalam biodata ini benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup

menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk

memenuhi persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Penelitian DIKTI

pendanaan tahun 2016.


Pembimbing

Dr. rer.nat. Witri Wahyu Lestari, M.Sc

22

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan.

Peralatan Penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan

(Rp)

Jumlah

(Rp)

Peralatan gelas Proses sintesis 1 set 500.000 500.000

Analisa XRD Analisa

Kristalinitas 3 sampel 150.000 450.000

Analisa DTA-TGA Analisa Thermal 3 sampel 100.000 300.000

SAA (Surface area

analyzer) dan

nitrogen

adsorption isotherm.

Analisa luas

permukaan dan

porositas

3 sampel 100.000 300.000

Analisis SEM Analisa

Kristalinitas 3 sampel 300.000 900.000

Sewa sistemreflux Uji katalitik 1 buah 200.000 200.000

Kertas Saring

Whatman 42 Proses Filtrasi 2 pack 50.000 100.000

Kaos tangan dan

masker Alat pelindung diri 2 pack 50.000 100.000

Magnetic stirrer Proses sintesis 2 buah 75.000 150.000

Sub Total (Rp) 3.000.000

Bahan Habis Pakai


Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp)

Jumlah

(Rp)

1,3,5-Benzene

tricarboxylic

acid (BTC)

Ligan

MOFs 10 gram 180.000 1.800.000

ZrCl4 Logam MOFs 15 gram 16.000 240.000

Na2CO3 Ekstraksi 2 pack 5000 10.000

DMF Pelarut 1 Liter 980.000 980.000

Diklorometana Ekstraksi 50 mL 1.200 60.000

Etanol Alkohol 0.5 Liter 520.000 260.000

Butanol Alkohol 0.5 Liter 500.000 250.000

Akuades Pelarut 5 L 20.000 100.000

Asam palmitat Starting material 50 ml 10.000 500.000

Sub Total (Rp) 4.200.000

23

Perjalanan


Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp)

Jumlah

(Rp)

Solo-Malang Karakterisasi

SEM 3 orang 800.000 2.400.000

Solo-Yogyakarta Publikasi/

Seminar 3 orang 200.000 600.000

Sub Total (Rp)

3.000.000

Lain-lain


Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Jumlah (Rp)

Akses laboratorium - 3 orang 20.000 60.000

ATK Pembuatan

laporan 2 buah 40.000 80.000

DVD Burning Burning data 3 buah 5.000 15.000

Flashdisk Penyimpanan

data 1 buah

100.000

85.000

Pulsa Komunikasi 3 orang 20.000 60.000

Seminar Publikasi 3 orang 500.000 1.500.000

Sub total (Rp ) 1.800.000

TOTAL (Rp) 12.000.000

24

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No. Nama/NIM Program

Studi

Bidang

Ilmu

Alokasi

Waktu

(jam/minggu)

Uraian Tugas

1 Larasati/

M0313034

Kimia

MIPA Kimia

8- 10 jam/

minggu

Pengkoordinasian

penelitian, sintesis

MOFs, uji

aktivitas katalitik

MOFs

2

Ilma Dwi

Winarni /

M0312027

Kimia

MIPA Kimia

6- 8 jam

/minggu

Preparasi MOFs,

karakterisasi

MOFs dengan

XRD, dan

membantu ketua

3

Fatmawati

Resiana

Putri/

M0312022

Kimia

MIPA Kimia 6 jam/minggu

Karakterisasi

MOFs dengan

TGA/ DTA dan

membantu

anggota ke-2

25

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta Telp.663375,PSW.386,387, Fax 663375

SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Larasati

NIM : M0313034

Program Studi : S1 Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Dengan ini menyatakan bahwa usulan PKMP saya dengan judul:

“Optimasi Sintesis Zr-MOFs Sebagai Katalis Heterogen Pada Produksi

Biodiesel” yang diusulkan untuk tahun anggaran 2016 bersifat original dan

belum pernah dibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.Bilamana di

kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka saya

bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan

mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas negara.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-

benarnya.


Mengetahui, Yang menyatakan,

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan

Prof. Dr. Ir. Darsono, M.Si. Larasati

NIP. 196606111991031002 NIM.M0313034

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL...

Documents

Transcript of PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL...