Memaksimalkan Potensi Biochar dalam Produksi Monomer Fenolik dari Lignin

Memaksimalkan Potensi Biochar dalam Produksi Monomer Fenolik dari Lignin

Biochar telah menjadi bahan yang menarik dalam bidang konversi dan penyimpanan energi, terutama dalam konteks produksi monomer fenolik dari lignin melalui hidrogenolisis. Salah satu pendekatan yang menarik adalah penambahan heteroatom, seperti nitrogen dan sulfur, ke dalam biochar untuk memodifikasi strukturnya. Studi terbaru menunjukkan bahwa atmosfer doping, khususnya di bawah CO2, dapat meningkatkan kinerja katalitik biochar yang terdoping nitrogen dan sulfur, mendukung logam Ru dalam produksi monomer fenolik.

Penelitian menunjukkan bahwa katalis Ru@CNS-CO2, yang disiapkan di bawah atmosfer CO2, mampu menghasilkan monomer fenolik dari lignin corncob dengan hasil hingga 36,41% berat. Ini jauh lebih tinggi daripada katalis Ru@CNS-N2 yang disiapkan di atas N2. Karakterisasi katalis menunjukkan bahwa dukungan CNS-CO2 memiliki luas permukaan spesifik yang lebih besar, lebih banyak grup C=S dan C-S, serta kandungan oksigen yang lebih tinggi daripada CNS-N2. Hal ini menghasilkan partikel Ru yang lebih halus dan lebih banyak kandungan Ru0 pada dukungan CNS-CO2. Katalis Ru@CNS-CO2 menunjukkan aktivitas tinggi dalam hidrogenasi dan fragmentasi ikatan β-O-4, kritis dalam proses hidrogenolisis lignin.

Lignin, sebagai sumber besar senyawa aromatik dapat diperbaharui, telah menjadi fokus dalam upaya valorisasi biomassa. Metode hidrogenolisis katalitik, terutama dengan katalis logam transisi, dianggap sebagai pendekatan yang menjanjikan untuk memutus ikatan C-O/C di antara unit struktural lignin. Biochar, dengan struktur yang dapat dimodifikasi melalui penambahan heteroatom, menawarkan potensi besar sebagai dukungan katalis dalam proses ini.

Strategi untuk meningkatkan kinerja katalitik biochar meliputi peningkatan luas permukaan spesifik, peningkatan interaksi logam-biochar, dan kontrol distribusi heteroatom dalam struktur biochar. Atmosfer doping di bawah CO2 telah terbukti efektif dalam meningkatkan aktivitas katalitik Ru pada biochar terdoping nitrogen dan sulfur.

Penelitian ini menyoroti pentingnya pengembangan material katalis yang ramah lingkungan dan efektif dalam mengonversi lignin menjadi produk yang bernilai. Dengan terus memaksimalkan potensi biochar dan strategi modifikasi strukturalnya, kita dapat mengarahkan pemulihan energi dari biomassa menuju masa depan yang lebih berkelanjutan!

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

en_USEnglish