ABSTRAKRevolusi industri meningkatkan konsentrasi CO2 di atmosfer yang berdampak pada
efek rumah kaca yang memicu pemanasan global. Oleh karena itu, dilakukan
penelitian untuk menangkap (capture) CO2 menggunakan karbon mesopori
termodifikasi gugus amina. Penelitian ini membandingkan kemampuan adsorpsi
CO2 menggunakan karbon mesopori hasil sintesis dan karbon aktif komersial,
kemudian dibandingkan juga jika keduanya dimodifikasi dengan gugus amina.
Karbon mesopori disintesis melalui metode soft template menggunakan
phloroglucinol dan formaldehida sebagai sumber karbon; serta Pluronic F-127
sebagai agen pembentuk pori. Karbon mesopori hasil sintesis dan karbon aktif
komersial kemudian dimodifikasi dengan triethylenetetramine (TETA) untuk
meningkatkan kemampuan adsorpsi CO2. Hasil XRD menunjukkan adanya dua
puncak yang melebar dan tidak tajam pada 2θ = 24,21º dan 2θ = 43,85º, menurut
indeks JCPDS, No. 75-1621 puncak ini adalah puncak khas untuk material karbon
grafit heksagonal. Berdasarkan karakterisasi FTIR, karbon mesopori hasil sintesis
memiliki kesamaan dengan karbon aktif komersial, yaitu tidak adanya puncak
serapan yang muncul. Setelah dimodifikasi dengan TETA muncul puncak serapan
pada daerah sekitar 1580-1650 cm-1 yang merupakan vibrasi N-H bending dan
puncak serapan pada daerah sekitar 3150-3380 cm-1 yang merupakan vibrasi N-H
stretching. Berdasarkan analisis BET, didapatkan informasi bahwa modifikasi
dengan TETA menurunkan luas permukaan, volume pori, dan diameter pori. Luas
permukaan karbon mesopori menurun dari 407,278 m2/g menjadi 205,559 m2/g
setelah dimodifikasi dengan 10% TETA dan 208,300 m2/g setelah dimodifikasi
dengan 20% TETA. Volume pori karbon mesopori menurun dari 0,6355 cm3/g
menjadi 0,4149 cm3/g setelah dimodifikasi dengan 10% TETA dan 0,4199 cm3/g
setelah dimodifikasi dengan 20% TETA. Uji adsorpsi CO2 menunjukkan bahwa
karbon mesopori memiliki kemampuan adsorpsi CO2 yang lebih baik daripada
karbon aktif komersial dan modifikasi dengan TETA mampu meningkatkan
adsorpsi CO2. Karbon mesopori mampu mengadsorpsi CO2 sebanyak 9,916
mmol/g dan karbon aktif mampu mengadsorpsi CO2 sebanyak 3,84 mmol/g selama
3,5 jam waktu adsorpsi, karbon mesopori tiga kali lebih baik daripada karbon aktif
dalam mengadsorpsi karbon dioksida. Karbon mesopori termodifikasi 50% TETA
mampu mengadsorpsi CO2 terbesar yaitu 19,341 mmol/g, kemampuan adsorpsi
karbon dioksida meningkat sekitar 95% setelah dimodifikasi dengan 50% TETA
daripada karbon mesopori tanpa modifikasi.
ABSTRACTThe Industrial Revolution was increasing concentrations of CO2 in the atmosphere
that have an impact on the greenhouse effect which lead to global warming.
Therefore, capture CO2 using mesoporous carbon modified amine group are
studied. This research will compare the ability of CO2 adsorption using synthesized
mesoporous carbon and commercial activated carbon, and compared if they are
modified by amine group. Mesoporous Carbon were synthesized by soft template
method using phloroglucinol and formaldehyde as a carbon source; and Pluronic F-
127 as a mesoporous agent. Synthesized mesoporous carbon and commercial
activated carbon were modified with triethylenetetramine (TETA) to increase CO2
adsorption capacity. Based on FTIR characterization, the synthesized mesoporous
carbon and the activated carbon without modification process has similarity pattern.
After the modification, both of them showed absorption peaks in the area around
1580 to 1650 cm-1 which is known as N-H bending vibration and absorption peaks
in the area around 3150 to 3380 cm-1 which is known as N-H stretching vibration.
The XRD results showed two peaks were widened and rounded at 2θ = 24.21º and
2θ = 43.85º, According to JCPDS index No. 75-1621, those peaks are the typical
peak for hexagonal carbon graphite. In BET analysis, the modifications by TETA
can decrease surface area, pore volume and pore diameter. Mesoporous carbon
surface area decreased from 407.278 m2/g to 205.559 m2/g after being modified
with 10% TETA and 208.300 m2/g after being modified with 20% TETA. The pore
volume of mesoporous carbon decreases from 0.6355 cm3/g to 0.4149 cm3/g after
being modified with 10% TETA and 0.4199 cm3/g after being modified with 20%
TETA. The testing adsorption of CO2 showing that the mesoporous carbon is better
than the commercial activated carbon for CO2 adsorption and modified with TETA
able to increase the adsorption of CO2. Mesoporous carbon is able to adsorb CO2
of 9.916 mmol/g and the activated carbon is able to adsorb CO2 of 3.84 mmol/g for
3.5 hours adsorption, mesoporous carbon three times better than activated carbon
for adsorption of carbon dioxide. The modified mesoporous carbon 50% TETA is
the most able to adsorb CO2 of 19.341 mmol/g, carbon dioxide adsorption capacity
increased by about 95% after being modified with 50% TETA.;