RINGKASAN

Thea Seventina Desiani Bodoi. 2026. Kinerja Katalitik Ru/TiO₂ dan Ru-Sn/ZrO₂-TiO₂ (A) pada Reaksi Hidrogenolisis Selektif Furfuril Alkohol Menjadi 1,5-Pentanadiol. Pembimbing: Prof. Rodiansono, S.Si., M.Si., Ph.D; Utami Irawati, S.Si., M.ES., Ph.D.

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja katalitik dari dua sistem katalis yaitu Ru/TiO₂dan Ru-Sn/ZrO₂-TiO₂terhadap reaksi hidrogenolisis selektif furfuril alkohol (FFalc) menjadi 1,5-pentanadiol (1,5-PeD). Pengembangan desain katalis selektif terhadap pembentukan 1,5-PeD masih menjadi tantangan karena reaktivitas senyawa furan, kompleksitas jalur reaksi, dan pembentukan produk samping. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan dengan membandingkan sistem katalis satu logam berbasis Ru dan dua logam berbasis Ru-Sn untuk memahami interaksi logam–pengemban terhadap sifat dan kinerja katalis. Kedua katalis ini disintesis dengan metode kopresipitasi-hidrotermal dan diaktivasi dengan gas H₂. Karakterisasi katalis dilakukan menggunakan difraksi sinar-X (XRD), reduksi hidrogen pada suhu terprogram (H₂-TPR), desorpsi amonia pada suhu terprogram (NH₃-TPD), dan adsorpsi piridin-spektroskopi total reflektan teratenuasi-inframerah (Py-ATR-IR). Reaksi katalitik hidrogenolisis FFalc dilakukan dalam reaktor sistem statis (batch) menggunakan TAIATSU Techno Jepang.

Hasil karakterisasi dari sistem katalis berbasis logam Ru, baik melalui perbedaan fase TiO₂ maupun penambahan logam kedua dan pengemban, menunjukkan perbedaan sifat fisikokimia. Perbedaan ini diduga berkaitan dengan fenomena strong metal–support interaction (SMSI) yang lebih dominan pada katalis Ru/TiO₂ (A) anatase dibandingkan katalis Ru/TiO₂ (R) rutile, begitu juga ketika penambahan logam Sn dan campuran pengemban ZrO₂-TiO₂ (A) yang dikalsinasi pada suhu tinggi. Selain itu, fenomena SMSI juga memengaruhi sifat reduksi katalis, baik pada sistem katalis satu logam maupun dua logam yang mengindikasikan adanya interaksi kuat antara logam aktif dan pengemban. Di sisi lain, variasi komposisi katalis juga memengaruhi distribusi dan kekuatan situs asam, di mana katalis Ru/TiO₂ menunjukkan keberadaan situs asam Brønsted dan asam Lewis, sedangkan katalis Ru-Sn/ZrO₂-TiO₂ (A) lebih didominasi oleh situs asam Lewis. Berdasarkan dari hasil karakterisasi, perbedaan sifat reduksi dan keasaman ini menunjukkan adanya sinergi antara logam aktif dan pengemban yang berkontribusi terhadap perbedaan jalur reaksi dan selektivitas produk.

Hasil uji katalitik menunjukkan bahwa perbedaan sifat fisikokimia sistem katalis berbasis logam Ru secara signifikan memengaruhi jalur reaksi dan selektivitas pada reaksi hidrogenolisis FFalc. Sistem katalis berbasis logam Ru dengan fase dan komposisi berbeda mampu menghasilkan distribusi produk yang berbeda. Sebagai contoh, katalis Ru/TiO₂ (R) secara selektif mengkatalisis penataan-ulang cincin furan menjadi produk siklopentanon (CPO) atau siklopentanol (CPL) sebagai produk utama, sedangkan katalis Ru/TiO₂ (A) menunjukan selektivitas tinggi terhadap produk 1,5-PeD. Perbedaan ini menunjukkan bahwa fase TiO₂ berperan penting dalam menentukan arah jalur reaksi. Katalis berbasis logam Ru pada pengemban oksida logam menghasilkan produk tetrahidrofurfuril alkohol (THFalc) sebagai produk utama daripada produk 1,5-PeD, sementara pengemban ZrO₂-TiO₂(A) pada katalis Ru-Sn menunjukkan peningkatan selektivitas terhadap 1,5-PeD. Oleh karena itu, kombinasi logam aktif, struktur pengemban, dan kondisi reaksi berperan penting dalam mengarahkan selektivitas produk.