Sintesis Bio-Renewable Polylactic Acid (PLA) dengan Katalis Nikel (II) Klorida Menggunakan Metode Ring-Opening Polymerization

Setiyawati, Deni (2023) Sintesis Bio-Renewable Polylactic Acid (PLA) dengan Katalis Nikel (II) Klorida Menggunakan Metode Ring-Opening Polymerization. Other thesis, Institut Teknoloi Sepuluh Nopember.

Text 01211940000050_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Bio-renewable Polylactic acid (PLA) dibuat sebagai pengganti plastik konvensional yang memiliki keunggulan hemat energi, rendah emisi gas CO2, dan ketersediaan bahan yang melimpah. PLA dapat dibuat dengan memanfaatkan senyawa asam laktat yang merupakan produk turunan dari gliserol hasil produk samping pembuatan biodiesel yang diperkirakan mencapai 37 miliar liter dan menghasilkan 4 miliar liter gliserol mentah. Pembuatan Bio-renewable PLA menggunakan metode ROP dapat menghasilkan PLA dengan kemurnian optik dan kristal yang tinggi. Penggunaan katalis nikel (II) klorida (NiCl2) memiliki efisiensi 500 kali lebih murah dibandingkan palladium dan memiliki kelebihan aktivitas katalitik yang, efisien, ramah lingkungan dan mudah diperoleh. Sintesis Bio-renewable PLA menggunakan variasi konsentrasi katalis 0,3% dan 0,5 % (b/b) menghasilkan produk PLA-3 dan PLA�5. Hasil PLA dikarakterisasi dengan FT-IR, TGA, FE-SEM dan XRD. Hasil sintesis menunjukkan senyawa PLA yang dihasilkan dari kedua variasi konsentrasi memiliki puncak serapan IR yang mirip dengan PLA referensi yang memiliki berat molekul 148.000 g/mol. PLA-3 memiliki suhu degradasi lebih tinggi dengan laju degradasi lebih cepat dibandingkan PLA-5 dengan sisa residu (% b/b) pada suhu 600℃ berturut-turut sebanyak 0% dan 2,37%. Struktur morfologi dari PLA-3 terlihat permukaan yang acak dan tidak teratur menyerupai bentuk amorf, sementara PLA-5 terlihat sebagian permukaan berbentuk memanjang, rapi dan teratur. Kedua sampel PLA memiliki kristalinitas yang tidak jauh berbeda menghasilkan polimer semikristalin dengan rata-rata kristalinitas kedua PLA hasil sintesis yaitu 54,3%. Hal ini menunjukkan % kristalinitas yang lebih tinggi dari pada PLA referensi yang memiliki puncak difraktogram mirip dengan PLA sintesis. Peran konsentrasi katalis NiCl2 0,3% dan 0,5% tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Namun katalis NiCl2 dapat mempercepat reaksi pembentukan PLA dan meningkatkan % kristalinitas dibandingkan dengan PLA referensi yang dibuat
dengan metode yang sama.
===================================================================================================================================
Bio-renewable Polylactic acid (PLA) is made as a substitute for conventional plastics which has the advantage of saving energy, low CO2 gas emissions, and abundant availability of materials. PLA can be made by utilizing lactic acid compounds which are derivative products from glycerol as a by-product of biodiesel production, which is estimated to reach 37 billion liters and produce 4 billion liters of crude glycerol. Making Bio-renewable PLA using the ROP method can produce PLA with high optical and crystalline purity. The use of a nickel (II) chloride (NiCl2) catalyst has an efficiency 500 times cheaper than palladium and has the advantages of catalytic activity which is efficient, environmentally friendly and easy to obtain. Bio-renewable PLA synthesis using various catalyst concentrations of 0.3% and 0.5% (w/w) produced PLA-3 and PLA-5 products. PLA results were characterized by FT-IR, TGA, FE- SEM and XRD. The synthesis results show that the PLA compound produced from both concentration variations has an IR absorption peak similar to that of the reference PLA which has a molecular weight of 148,000 g/mol. PLA-3 has a higher degradation temperature with a faster degradation rate than PLA- 5 with 0% and 2.37% residue remaining (% w/w) at 600℃ respectively. The morphological structure of PLA-3 looks like a random and irregular surface resembling an amorphous shape, while PLA-5 looks like a part of the surface is elongated, neat and regular. The two PLA samples had crystallinities that were not much different to produce a semicrystalline polymer with an average crystallinity of the two synthesized PLAs, namely 54.3%. This shows a % higher crystallinity than the reference PLA which has diffractogram peaks similar to synthetic PLA. The role of 0.3% and 0.5% NiCl2 catalyst concentration did not show a significant difference. However, the NiCl2 catalyst can accelerate the PLA formation reaction and increase the % crystallinity compared to the reference PLA made by the samemethod

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Bio-renewable PLA, Asam Laktat, Ring-opening Polymerization, Katalis NiCl2
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry > Polymerization Q Science > QD Chemistry > QD305.A2 O73 Esterification
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry
Depositing User:	Deni Setiyawati
Date Deposited:	16 Aug 2023 04:03
Last Modified:	16 Aug 2023 04:03
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102127

Actions (login required)

View Item