Acid-Base Bifunctionalized Hydrotalcite Catalyst for Biodiesel Production from Waste Cooking Oil Using Ultrasound-Assisted Reactor System - Anuar, Mohd.Razealy (2016)
Kajian ini memfokuskan kepada penghasilan metil ester asid lemak (FAME) bermangkin daripada minyak masak terbuang menggunakan sistem berbantukan ultrabunyi.Mangkin hidrotalsit (HT) telah disediakan melalui kaedah pembakaran dengan beberapa pengubahsuaian struktur bagi mendwifungsikan dengan asid-bes.HT berdwifungsikan asid-bes bermanfaat dalam menjalankan tindak balas transesterifikasi dan pengesteran secara serentak. Penggunaan sistem berbantukan ultrabunyi mampu mengatasi had pengemulsian dan pemindahan jisim disebabkan oleh ketidakbolehcampuran minyak dan alkohol. Jadi, masa tindak balas boleh dipendekkan dengan ketara. Dua parameter penting untuk mensintesis HT berasaskan MgAl iaitu suhu pengkalsinan (550 oC-850 oC) dan jenis bahan api (sakarosa, glukosa dan fruktosa) telah dikaji. Perubahan struktur HT berasaskan MgAl telah dilakukan dengan memasukkan logam divalen kedua (nikel, kuprum dan zink).Sifat amfoterik logam peralihan ini berjaya mendwifungsi HT dengan asid-bes.Pencirian struktur, penghabluran, morfologi permukaan, penguraian terma, ciri-ciri ikatan dan kekuatan asid bagi HT telah dijelaskan dengan beberapa teknik pencirian.Pergantungan kepada ciri-ciri HT terhadap parameter sintesis dan korelasi dengan prestasi pemangkinan dalam keadaan ultrabunyi telah berjaya dikaji. HT berasaskan MgAl yang disediakan menggunakan sakarosa dan dikalsin pada 650 oC menunjukkan hasil biodiesel yang tinggi (kira-kira 76.45%) selama 60 minit dengan kehadiran amplitud ultrabunyi yang rendah (~ 11 kHz). Manakala, HT dimasukkan dengan 10% nikel menunjukkan hasil FAME tertinggi kira-kira 86.84% dalam tempoh yang sama. Tindak balas transesterifikasi dan pengesteran secara serentak dibuktikan dengan ujian tindak balas FFA.Hasil FAME didapati meningkat disebabkan oleh pengesteran FFA kepada FAME.Mangkin HT adalah sangat stabil dan mampu melaksanakan beberapa kitaran tindak balas dengan jumlah pengurangan FAME yang rendah (4.52%) tanpa larut lesap komponen aktif yang ketara.Kajian pengoptimuman berjaya menunjukkan kesan daripada 4 pembolehubah tindak balas iaitu masa tindak balas (30-90 min), nisbah metanol kepada minyak (7:1-23:1), amplitud (40-60%) dan jumlah mangkin (0.06-0.08 g mangkin/g minyak).Sebuah model kuadratik telah dihasilkan dengan 95.84% tahap keyakinan.Parameter yang paling optimum dengan ralat yang paling kecil (1.15%) telah dikenal pasti.Kualiti FAME yang diperolehi telah dinilai dan mematuhi spesifikasi ASTM D6751 dan EN 14214. Akhirnya, kajian kinetik juga telah dijalankan dan tenaga pengaktifan untuk tindak balas transesterifikasi dan pengesteran secara serentak (73.11 kJ/mol) adalah lebih rendah berbanding tindak balas transesterifikasi (81.16 kJ/mol). Ini menunjukkan yang tindak balas telah dipercepatkan.