Text

Sintesis komposit karbon sulfur dari limbah kulit bawang bombay

Karbon aktif telah banyak diaplikasikan di berbagai bidang industri. Contoh
aplikasi dari karbon aktif adalah sebagai adsorben, support katalis, superkapasitor, dan
katoda baterai. Karbon aktif pada mulanya dibuat dengan menggunakan batu bara yang
merupakan energi tak terbarukan. Untuk mengatasi hal tersebut maka pembuatan karbon
aktif mulai dialihkan dengan menggunakan bahan baku biomaasa, contohnya adalah kulit
bawang bombay. Aplikasi karbon aktif sebagai komposit karbon sulfur sebagai katoda
baterai bertujuan untuk menggantikan baterai litium ion karena memiliki katoda logam yang
berbahaya. Baterai ion litium tersebut mulai digantikan dengan baterai lithium sulfur, namun
baterai tersebut memiliki beberapa kekurangan di katoda sulfurnya yang memiliki beda
potensial yang tidak terlalu besar. Oleh karena itu dibuatlah komposit karbon sulfur sebagai
katoda pengganti sulfur. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh jenis zat
aditif dalam proses karbonisasi hidrotermal terhadap karakteristik fisika hydrochar,
perbandingan massa hydrochar terhadap KOH dalam proses aktivasi kimia terhadap
karakteristik fisika dari karbon aktif, dan mencari tahu apakah karbon sulfur yang dihasilkan
sudah sesuai dengan standar.
Pada penelitian ini karbon aktif disintesis dari kulit bawang bombay melalui
beberapa tahap, yaitu persiapan kulit bawang bombay, karbonisasi hidrotermal, dan aktivasi
kimia. Kulit bawang bombay dibersihkan, dikeringkan, dikecilkan ukurannya, lalu diayak
dengan mesh -100+200. Selanjutnya karbonisasi dilakukan dengan menggunakan autoclave
teflon dengan volume 80 mL di dalam oven dengan temperatur 200 oC selama 24 jam. Proses
ini divariasikan dengan dan tanpa penggunaan zat aditif 0,2 M H2SO4 sebanyak dua tetes.
Selanjutnya aktivasi kimia dilakukan dengan menambahkan larutan KOH dengan variasi
rasio massa hydrochar dengan massa KOH 1:3, 1:4, dan 1:5. Analisis karakteristik
hydrochar dan karbon aktif dilakukan dengan metode SEM, XRD, dan adsorpsi methylene
blue, sedangkan analisis komposit karbon sulfur dilakukan dengan menggunakan SEM dan
XRD.
Zat aditif yang ditambahkan pada karbonisasi hidrotermal tidak mempengaruhi
perolehan massa, kapasitas adsorpsi, morfologi, dan komposisi hydrochar, namun
meningkatkan % kristalinitas dari hydrochar yang dihasilkan. Hasil XRD untuk hydrochar
yang dihasilkan menunjukkan puncak pada sudut difraksi 14,5o, 22,5o, 24o, dan 30o, yang
berturut-turut menunjukkan adanya senyawa hemiselulosa, selulosa, karbon dengan struktur
heksagonal (Grafit 2H), dan kalsit. Penggunaan KOH yang semakin banyak pada proses
aktivasi kimia menurunkan perolehan massa karbon aktif dan mempengaruhi morfologi dari
karbon aktif. Namun rasio massa hydrochar dan KOH 1:4 memberikan kapasitas adsorpsi
yang terbesar dan % kristalinitas yang paling rendah. Hasil XRD untuk karbon aktif yang
dihasilkan menunjukkan puncak pada sudut difraksi 30o yang menunjukkan adanya senyawa
kalsit. Komposit karbon sulfur yang dihasilkan memiliki hasil analisis SEM dan XRD yang
serupa dengan literatur yang digunakan. Puncak XRD pada senyawa karbon sulfur serupa
dengan milik sulfur, yaitu pada sudut difraksi 23o, 26o, dan 28o. Dengan hasil analisis di atas,
maka komposit karbon sulfur yang telah dihasilkan dari limbah kulit bawang bombay ini
dapat dilanjutkan untuk diuji coba dalam uji baterai.

Kata kunci : Karbon aktif, komposit karbon sulfur, hidrotermal, zat aditif, rasio aktivasi kimia

Ketersediaan

Informasi Detail

Judul Seri

No. Panggil

TK PRI s/20

Penerbit

Bandung : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UNPAR., 2020

Deskripsi Fisik

xiii, 59 p. : il. ; 30 cm

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

-

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

5481 - FTI

Pernyataan Tanggungjawab

Alexander William Prijadi

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar