Pembuatan dan Karakterisasi Nanozeolit dari Zeolit Alam Pahae, Kabupaten Tapanuli Utara, Provinsi Sumatera Utara

Abstract

Penelitian tentang pembuatan nanozeolit dari Zeolit Alam Pahae, Kabupaten Tapanuli Utara, Provinsi Sumatera Utara telah dilakukan. Tujuan penelitian ini untuk menghasilkan nanozeolit yang nantinya dapat diaplikasikan untuk adsorben nanomaterial. Zeolit diayak dengan ayakan 400 mesh, kemudian diaktivasi kimia menggunakan larutan H2SO4 6% selama 4 jam serta dikeringkan pada suhu 105℃ selama 1 jam. Nanozeolit kemudian diaktivasi fisika dengan tiga variasi suhu 700℃, 800℃, dan 900℃ selama 4 jam. Nanozeolit yang diperoleh dari hasil High Energy Milling memiliki ukuran diameter 118,4 nm untuk nanozeolit nonaktivasi, 306,4 nm untuk nanozeolit aktivasi suhu 700℃, 637,4 nm untuk nanozeolit aktivasi suhu 800℃, dan 1074,7 nm untuk nanozeolit aktivasi suhu 900℃. Kemudian nanozeolit ini dikarakterisasi untuk menentukan sifat fisis (porositas, daya serap air), morfologi permukaan material nano (TEM), untuk menentukan ukuran partikel (Particle Size Analyzer), pengujian ukuran pori dan luas permukaan (BET). Hasil uji fisis menunjukkan bahwa nilai optimum terjadi pada nanozeolit nonaktivasi dengan nilai porositas = 61,50% dan nilai daya serap air = 73,81 %. Morfologi permukaan nano (TEM) menunjukkan nanozeolit yang sudah teraktivasi dan dikalsinasi menghasilkan nanozeolit yang lebih bersih dibandingkan dengan nanozeolit nonaktivasi. Analisa ukuran partikel menggunakan PSA menunjukkan bahwa distribusi partikel tersebar merata dengan ukuran diameter 118,4 nm pada nanozeolit nonaktivasi. Hasil uji BET terlihat pada nanozeolit aktivasi 700℃ yang memiliki hasil luas permukaan (20,721 m2/g) dan volume pori (0,041 cc/g) yang paling besar dibandingkan nanozeolit non aktivasi dan nanozeolit aktivasi lainnya.

A research on the manufacture of Nanozeolite from Natural Zeolite of Pahae, Tapanuli Utara District, Sumatera Utara Province have been done. This research aims to produce nanozeolite which can be applied to nanomaterial adsorbents. Zeolite was sieved with 400 mesh, then chemically activated using a 6% H2SO4 solution for 4 hours and dried at 105°C for an hour. Nanozeolite was activated physics with three variations of temperature: 700°C, 800°C, and 900°C for 4 hours. Nanozeolite obtained from High Energy Milling result has a diameter of 118.4 nm for non-activated nanozeolite, 306.4 nm for nanozeolite activation temperature of 700°C, 637.4 nm for nanozeolite activation temperature of 800°C, and 1074.7 nm for nanozeolite activation temperature of 900°C. Then, this nanozeolite is characterized to determine physical feature (porosity, water absorption), surface morphology of nano material (TEM), to determine particle size (Particle Size Analyzer), pore size and surface area testing (BET). Physical test results show that the optimum value occurs in non-activating nanozeolite with porosity = 61.50% and water absorption = 73.81%. Nano surface morphology (TEM) shows that nanozeolite has been activated and calcined to produce cleaner nanozeolite compared to non-activating nanozeolite. Particle size analysis using PSA shows that the distribution of particles is spread evenly with a diameter of 118.4 nm in non-activated nanozeolite. BET test results are seen in nanozeolites activation of 700°C which have the highest surface area (20.721 m2/g) and pore volume (0.041 cc/g) compared to non-activating nanozeolites and other activation nanozeolite.