Bentonit Alam Terpilar sebagai Material Katalis/ Co-Katalis Pembuatan Gas Hidrogen dan Oksigen dari Air

Abstract

Bentonite obtanained from Kecamatan Padang Tualang, Kabupaten Langkat was a Na–bentonite. This bentonite was saturated with 1 M NaCl solution for 1 day to enrich the Na–bentonite. Then the Na–bentonite was activated by (0.5 – 2.0) M H2SO4 for 24 hours, then was dried. In the end this material was intercalated and pillaried with 0.82 M Ti complex solution and calcinated at 350°C to produce TiO2–bentonite and analyzed using XRD, FTIR, Surface area (BET) and SEM. From the analysis data, it was known that the best activation condition for Na–bentonite was at the H2SO4 at concentration of 1,5 M. Etching TiO2–bentonite using (HNO3/ HF/ CH3COOH/ I2) and HF/ H2O/ NH4F solutions was made to increase the hole at the between the layer distances inside the silica, then heated at 400–500°C for 1 hour. The resulting etched TiO2–bentonite which was heated at 450°C produce the material with a wide surface area 92,01 m2/g and the porous volum 0,044 cm3/g and was scanned with SEM. The etched pillary TiO2–bentonite was used as a co-catalyst in the hydrolisis of H2O, and showed that the total hydrogen and oxygen gases produced was 78.5 % after 4 days, compared was only 60.4 % using non-etched TiO2–bentonite.

Berdasarkan analisis, maka bentonit Kecamatan Padang Tualang Kabupaten Langkat merupakan jenis Na–bentonit. Bentonit ini dijenuhkan dengan larutan natrium klorida NaCl 1 M selama 1 (satu) hari untuk memperkaya Na–bentonit. Na–bentonit selanjutnya diaktivasi menggunakan asam sulfat (0,5 – 2,0) M selama 24 jam, lalu dikeringkan. Material ini diinterkalasi dan dipilarisasi menggunakan larutan TiCl4 0,82 M dan dikalsinasi pada suhu 350°C menghasilkan bentonit terpilar TiO2 dan selanjutnya dianalisa menggunakan XRD, FTIR, Luas Permukaan (BET) dan SEM. Dari data hasil analisa diketahui bahwa aktivasi yang terbaik untuk bentonit terpilar yang baik terjadi pada konsentrasi asam sulfat 1,5 M. Pengetsaan bentonit terpilar TiO2 dilakukan dengan menggunakan larutan (HNO3/ HF/ CH3COOH/ I2) dan larutan HF/ H2O/ NH4F dengan maksud untuk memperbanyak rongga pada jarak antar muka dalam silikat, setelah itu dipanaskan pada 400–500°C selama 1 jam. Hasil etsa pada 450°C menghasilkan material dengan luas permukaan terbesar 92,01 m2/g dan volum pori 0,044 cc/g, dan difoto SEM. Silikat yang telah dietsa ini dapat digunakan sebagai co-katalis, yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi peruraian gas hidrogen dan oksigen. Gas total yang dihasilkan sebanyak 78,5% selama 4 hari dibandingkan dengan bentonit TiO2 yang tidak dietsa menghasilkan 60,4 % dalam waktu yang sama.