Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Telah dilakukan pencangkokan monomer stirena pada film ETFE dengan teknik iradiasi awal. Penelitian dilakukan dengan cara meradiasi film ETFE dengan sinar-γ pada variasi dosis total radiasi dari 2,5 sampai 12,5 kGy dan variasi laju dosis dari 1,3 sampai 1,9 kGy/jam. Kemudian kopolimer teriradiasi dicangkok menggunakan monomer stirena dalam berbagai pelarut etanol, 2-propanol, dan toluena dengan variasi konsentrasi dari 20 sampai 70% volume, suhu pencangkokan dari 50 sampai 90oC, dan waktu pencangkokan dari 2 sampai 12 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persen pencangkokan meningkat dengan meningkatnya dosis total radiasi dan menurunnya laju dosis radiasi. Diperoleh kondisi optimum percobaan pada dosis total 10 kGy, laju dosis 1,9 kGy/jam, pelarut 2-propanol, stirena 40%.

---

Synthesis of Fuel Cell Membrane: Copolymerization of Styrene on ETFE Film by Grafted pre-Irradiation. Preirradiation Grafting styrene monomer on ETFE film has been prepared. Research has been performed by γ-ray radiation at various total dose from 2.5 ? 12.5 kGy and various dose rate from 1.3 ? 1.9 kGy/hour. Irradiated copolymer is then grafted by styrene monomer in various solvent: ethanol, 2-propanol, and toluene, various concentration from 20 ? 70% volume, various temperature from 50 ? 90oC, and various grafting time from 2 ? 12 hours. The results showed that percent of grafting is increase with increase of total dose and decrease of rate dose. The optimum experiment conditions are obtained at total dose 10 kGy, dose rate 1,9 kGy/hour, 2-propanol solvent, 40% volume styrene, 4 hours grafting time, and 70oC grafting temperature."

"Membrane of fuel cell has been prepared by grafted pre-irradiation. Matrix of ETF15, PTFE, andcross-linked PTFE (PTFE(cD) _films have been irradiated by y-ray at various total dose from 2.5 - 12.5kGy and various dose rate at 1.9, 1.6, and 1.3 kGy/hour. Irradiated films are then grafted by styrenemonomer in various solvent: ethanol, 2-propanoL and toluene with various concentration _[rom 20 - 60%volume, various grafting temperature from 30 - 90°C and various grafting time from 2 - 12 hours.Obtained the good relative condition to grafted pre-irradiation such as using 1,9 kGy/hour dose rate, 10kGy total dose, 2-propane! solvent, 40% volume styrene 4 hours grafting time, and 70°C graftingtemperature gave percent of grafting ETFE-g-S = 46.69% weight, PTFE-g-S = 11.13% weight, danPTFE(cU-g-S = 31.07% weight."

"ABSTRAKTesis ini bertujuan untuk mengujikan persamaan yang diperoleh dari grafik karakteristik hubungan tegangan masukan optimum driver valve terhadap perubahan daya beban pada bukaan valve proporsional pada masukan sistem PEMFC sehingga bukaan valve akan bekerja secara otomatis sesuai dengan perubahan daya beban. Persamaan yang diambil ada dua yaitu persamaan polinomial dan linier. Masukan persamaan adalah daya beban dan keluarannya dijadikan tegangan masukan driver valve.Hasil pengujian dengan kedua persamaan menunjukkan karakteristik tegangan dan arus keluaran sistem yang hampir sama dengan karakteristik pada bukaan valve optimum dan maksimum. Pemakaian gas H2 pada pengujian dengan kedua persamaan menunjukkan nilai yang hampir sama dengan bukaan valve optimum, sehingga lebih hemat dalam konsumsi gas H2 dibandingkan dengan bukaan valve maksimum.

---

ABSTRACT

This thesis aims to testing the equation which obtained from the graph characteristics relationships of the optimum input voltage driver valve to change the power load on the valve opening proportional to the input PEMFC system so that the valve opening will work automatically according to changes in load power. Equations are taken there are two linear equations and polynomials. Enter the equation is used as the power load and input voltage output driver valves.

Test results show similarities with both voltage and output current characteristics are almost the same system with the characteristics of the optimum and maximum valve opening. H2 gas usage on testing with both equations show similar values with optimum valve opening, making it more efficient than the maximum valve opening."

"Sel tunam merupakan energi alternatif penghasil listrik yang dapat menggantikan peran energi bahan bakar fosil karena prosesnya yang ramah lingkungan. Salah satu jenis sel tunam adalah PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). Dalam PEMFC terdapat komponen penting yang disebut dengan pelat bipolar. Pelat bipolar memenuhi 80% volume, 70% bobot, dan 60% biaya pembuatan sel tunam. Pada penelitian ini dibuat pelat bipolar karbon/karbon komposit dengan 80%wt matriks dan penguat yang terdiri dari 95%wt grafit dapur busur listrik (EAF) dan 5%wt MWCNT (Multi Walled Carbon Nanotubes) dan 20%wt polimer sebagai pengikat yang terdiri dari epoksi resin dan hardener dengan perbandingan 1:1. Pembuatan pelat bipolar ini memvariasikan waktu pencampuran yaitu 30 detik, 60 detik, 90 detik, 120 detik, dan 150 detik. Proses pencampuran menggunakan pengaduk berkecepatan tinggi dengan kecepatan 28.000 rpm dan dicetak menggunakan metode cetak kompresi dengan tekanan 55 MPa, suhu 100oC, selama 4 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu pencampuran optimum pada 30 detik dimana dihasilkan nilai densitas sebesar 1,61 gr/cm3, porositas 0,30%, kekuatan fleksural 51,29 MPa, dan konduktivitas listrik 7,53 S/cm. Sampel hasil uji fleksural diamati perpatahaannya dengan FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscope). Hasil pengamatan menunjukkan pencampuran cukup optimum namun masih banyak MWCNT yang beraglomerat.

---

Fuel cell is one of alternative energy that produces electricity and can replace the use of fossil fuel because fuel cell is zero emission. Fuel cell has many types and one of them is PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). In PEMFC, the important part is called bipolar plate. Bipolar plate meets the 80% volume, 70% weight and 60% cost of fuel cell fabrication.

In this study, the bipolar plate material made of carbon/carbon composites. Constituent materials of carbon/carbon composites were 80wt% matrix and reinforcement consist of 95wt% Graphite EAF (Electric Arc Furnace) and 5wt% MWCNT (Multi Walled Carbon Nanotubes) and 20wt% polymer as binder consist of epoxy resin and hardener with ratio 1:1. All materials were mix together with various mixing time. The variables of mixing time were 30 seconds, 60 seconds, 90 seconds, 120 seconds, and 150 seconds. The mixing process used high-speed mixer with mixing speeds 28.000 rpm and to form the plate used compression molding with pressure 55 MPa, 100°C, for 4 hours.

The test results showed that the optimum mixing time was 30 seconds which resulted density value was 1,61 gr/cm3, the percentage of porosity was 0,30%, the flexural strength was 51,29 MPa, and the electrical conductivity was 7,53 S/cm. Surface of flexural testing samples were observed with FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscope). Observations using FESEM showed mixing at that time was optimum enough but still a lot of MWCNT forming as agglomerates."

"Tesis ini bertujuan untuk melakukan pengembangan metode perlakuan terhadap tegangan keluaran sistem fuel cell yang cenderung berubah seiring perubahan beban agar mampu bertahan pada nilai yang relatif konstan. Hal ini dilakukan dengan menambahkan suatu DC-DC converter berupa buck converter pada keluaran fuel cell sebelum diubah menjadi tegangan AC oleh inverter. Hasil uji coba menunjukkan tegangan keluaran sistem menjadi relatif tetap pada tegangan 12,4 volt +2,5% saat diberi beban yang berfluktuasi jika dibandingkan dengan tegangan keluaran fuel cell itu sendiri.

---

The purpose of this thesis is to conduct method development treatment of output voltage of fuel cell system, which is tend to change along with load fluctuation, to be able to withstands on relatively constant value. It?s done by adding a buck converter as a DC-DC converter on fuel cell's output before it's changed as AC voltage by inverter. The experiment result shows that output voltage of the system is relatively constant on 12.4 volt +2,5% under fluctuated load in comparison with output voltage from fuel cell it self."

"Ca2+ - ATP ase enzyme is transmembrane protein which found in membrane cell. This protein works as a pump in many cases such as thalassemia which causes leakage of the cell as there is oxidation of sulphidril chain from amino acid in membrane. The calcium-ion intake must be pumped out to get red blood cell homeostatic condition. The aim of this paper is to determine the activity of Ca2+ - ATPase enzyme as a pump of Ca ion in membrane cell."

"Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) atau Sel Bahan Bakar Metanol Langsung, yang dapat mengkonversi energi kimia secara langsung menjadi energi listrik merupakan teknologi yang mulai berkembang pesat saat ini. Sebagai alat penghasil energi yang bekerja sangat efisien dan hampir tanpa emisi, maka pengembangan teknologi ini diharapkan mampu mengatasi kebutuhan energi yang semakin meningkat dewasa ini. Program Studi Teknik Kimia Universitas Indonesia telah memulai riset mengenai Sel Bahan Bakar jenis DMFC di awal tahun 2004. Namun, dalam perkembangannya sampai saat ini masih belum dihasilkan kinerja yang optimal dari sistem DMFC yang telah dibuat. Permasalahan yang terjadi adalah masih rendahnya densitas arus dan energi yang dihasilkan yang diperkirakan karena masih besarnya resistansi elektroda dan rendahnya aktivitas katalis komersial. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan densitas arus dan energi dari sistem DMFC dengan melakukan fabrikasi cell stack baru berbahan grafit dengan variasi pada open ratio dari flowfield dan fabrikasi Membrane Electrode Assembly (MEA) dengan katalis komersial dari E-TEK dengan variasi kandungan Nafion serta loading katalis anoda. Tahapan riset yang dilakukan meliputi: desain cell stack, fabrikasi cell stack, fabrikasi membrane electrode assembly (MEA), set-up sistem DMFC, dan uji sel tunggal untuk mengetahui kinerja DMFC. Fabrikasi cell stack menghasilkan dua buah cell stack berbahan grafit dengan variasi open ratio masing-masing adalah 80.3% dan 73.1%. Fabrikasi MEA telah membuat tiga buah MEA yang dipakai dalam penelitian kali ini dengan variasi kandungan Nafion 20 dan 40 wt% serta loading 3 dan 4 mg Pt-Ru/cm2. Metode brush coating katalis pada GDL memiliki efisiensi penguasan katalis rata-rata sebesar 70%. Dari hasil uji sel tunggal diketahui bahwa cell stack yang memiliki kinerja terbaik adalah yang memiliki open ratio 80.3% dengan densitas energi 25 mW/cm2 sedangkan open ratio 73.1% sebesar 14 mW/cm2. Kandungan Nafion yang memiliki kinerja terbaik adalah sebesar 40 wt% dengan densitas energi 19 mW/cm2 sedangkan kandungan Nafion 20% sebesar 6 mW/cm2. Kenaikan loading dari 3 mg Pt-Ru/cm2 ke 4 mg Pt-Ru/cm2 menunjukkan peningkatan densitas energi DMFC dari 16 mW/cm2 menjadi 18 mW/cm2. Bila dibandingkan dengan hasil riset intemasional, kinerja DMFC penelitian ini masih setengah kalinya bila dilihat dari sisi densitas energi yang dihasilkan, yaitu dengan densitas energi maksimum sebesar 24.75 mW/cm2 sedangkan hasil riset intemasional telah mencapai 39.42 mW/cm2 pada kondisi operasi yang sama."

"Komersialisasi Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) hingga kini masih menyisakan beberapa parameter sebagai pekerjaan rumah sehingga masih terus dilakukan investigasi, terutama yang terkait dengan penurunan harga, life time, scale-up dan peningkatan aktivitas katalitik. Dalam rangka memecahkan kedua permasalahan tersebut, penelitian ini dilakukan dengan tujuan turut berkontribusi dalam pengembangan katalis berbasis paduan platina ( Pt ) berpenyangga karbon aktif ( C ) untuk reduksi oksigen ( O2 ) dengan laju reaksi yang tinggi pada sisi katoda. Tujuan khusus pertama pada penelitian ini adalah melakukan studi pengaruh penambahan NaOH pada pembentukan katalis nanokristalin dari paduan Pt-Ni yang terdistribusi dengan baik pada penyangga C, dengan dispersi yang tinggi dan loading Pt maksimal. Tujuan khusus yang kedua adalah melakukan studi pengaruh rasio atomik Pt pada dispersi permukaan dan aktivitas katalitik dari katalis nanokristalin Pt-Ni. Metode penelitian diawali dengan pembuatan katalis Pt-Ni/C, yang kemudian dilanjutkan dengan melakukan karakterisasi fisik dan uji aktivitas katalitik. Katalis Pt-Ni/C dibuat dengan menggunakan metode polyol yang terdiri atas tiga tahapan, yaitu: tahapan dispersi larutan precursor (material awal), tahapan reduksi dan yang terakhir adalah tahapan untuk menghasilkan serbuk katalis. Pt/C komersial buatan E-TEK dipakai sebagai pembanding pada penelitian ini. Ethylene glycol (EG) dipergunakan sebagai pelarut sekaligus agen reduksi dengan loading Pt-Ni sebesar 30 %-b. Sampel katalis kemudian dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD) untuk mengetahui struktur kristalin dan ukuran kristalit; menggunakan scanning electron microscopy dan energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) untuk mengetahui morfologi dan komposisi elemen; serta menggunakan khemisorpsi hidrogen untuk mengetahui dispersi platina pada permukaan katalis. Uji setengah sel dilakukan dengan menggunakan cyclic voltametry (CV) pada media HClO4 untuk mengetahui aktivitas katalitik (mass activity/MA dan specific activity/SA). Aktivitas katalis Pt-Ni berpenyangga karbon terhadap reaksi reduksi oksigen (Oxygen Reduction Reaction/ORR) diuji pada potensial 900 mV vs RHE dengan 1M HClO4 dan laju pemindaian sebesar 5 mV s-1 dan temperatur 25°C. Hasil analisis ketiga parameter tersebut memperlihatkan adanya hubungan antara kemampuan permukaan paduan Pt-Ni sebagai site aktif dengan adsorpsi oksigen (O2). Pola difraksi kristalit berubah sejalan dengan dilakukannya variasi pada volume NaOH. Pola XRD dari sampel PtNi11-5 menunjukkan struktur kubik berpusat sisi (face center cubic/fcc) disorder dengan ukuran partikel sekitar 5 nm. Hasil analisis EDX terhadap sampel tersebut juga memperlihatkan bahwa komposisi Pt-Ni pada karbon adalah 29%, sementara adsorpsi hidrogen pada atom Pt yang ditunjukkan diatas permukaan nanokatalis juga 29%. Parameter struktur kristalin, ukuran partikel serta dispersi Pt di permukaan dan loading Pt pada sampel PtNi11-5, menunjukkan kondisi reaksi yang memadai untuk dipergunakan dalam penelitian lebih lanjut. Telah dibuat 3 (tiga) sampel nanokristalin paduan Pt-Ni/C dengan berbagai rasio atomik yang sama persis kondisinya seperti kepunyaan sampel PtNi11-5. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa semua sampel yang dipersiapkan dengan berbagai rasio atomik memperlihatkan struktur kristalin fcc dan memiliki parameter kisi yang lebih kecil dibandingkan dengan katalis Pt murni serta mempunyai ukuran partikel katalis berkisar antara 4,3-6,3 nm. Paduan Pt-Ni/C akan menjadi order ketika dilakukan proses pemanasan sehingga ukuran kristal untuk sampel PtNI11-5 membesar dari 5,7 nm menjadi 7,1 nm. Dari voltamogram siklik hasil karakterisasi pada lingkungan N2 menunjukkan bahwa nilai rentang luas permukaan elektrokimia (ESA) aktif dari sampel nanokatalis Pt-Ni/C yang dibuat berkisar antara 37-156 cm2/mgPt, Mass Activity (MA) nya antara , 61?8.42 mA/mgPt dan Specific Activity (SA) nya antara 49-99 ?A/cm2. Sementara itu, dengan cara yang sama seperti perlakuan pada sampel dilakukan pula pengukuran ESA, MA dan SA terhadap Pt/C E-TEK komersial dan mendapatkan hasil 161 cm2/mgPt, 4,77 mA/mgPt, dan 30 ?A/cm2. Hubungan antara luas permukaan elektrokimia (ESA) dengan struktur mikroskopis permukaan logam telah memainkan peran penting dalam laju kinetika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampel PtNi11-5 memberikan SA tiga kali lebih tinggi bila dibandingkan dengan katalis komersial Pt/C E-TEK, meskipun MA nya masih sedikit lebih rendah. Hasil penelitian ini memberikan kontribusi nyata terhadap penurunan harga bahan elektro-katalis yang dipakai pada katoda PEMFC melalui pengurangan loading Pt setengahnya dengan SA tiga kali lebih besar.

---

The commercialization of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) are still leaving some parameters as homework, hence investigations on the subject are still underway, especially on those associated with reduced prices, life time, scale-up and increased catalytic activity. In order to solve both problems, this Dissertation research was conducted with the aim at developing a platinum (Pt) alloy-based catalyst supported by activated carbon (C) for the reduction of oxygen (O2) with a high rate of reaction on the cathode side.

The first specific objective of this research is to study the effect of the addition of NaOH to the formation of nanocrystalline catalyst from the Pt-Ni alloys that have been well-distributed on the C supporter, with high dispersion and maximum Pt loading. The second specific objective is to study the influence of atomic ratio of Pt on the surface dispersion and on the catalytic activity of the Pt-Ni nanocrystalline catalyst.

The research method was initiated with the fabrication of Pt-Ni/C catalysts, which was followed by the physical characterization and catalytic activity tests. The Pt-Ni/C catalyst was prepared by using the polyol method which consists of three stages: the stage of precursor solution dispersion (initial material), the reduction stage, and the final stage was the one that produced the powder catalysts. Commercial Pt/C E-TEK was used as comparison sample in this study. Ethylene glycol (EG) is used as solvent as well as reduction agent with Pt-Ni loading of 30%-wt. The prepared catalyst sample was then characterized by using X-ray diffraction (XRD) to determine the crystalline structure and crystallite size, by using scanning electron microscopy-and energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) analysis to determine the morphology and composition of elements; and by using hydrogen chemisorptions to find out about the platinum dispersion on the catalyst surface. Tests on half cell was carried out by using cyclic voltametry (CV) on the HClO4 medium to find out about the catalytic activities that consist of mass activity/MA and specific activity/SA. The catalytic activity (mass activity / MA and the specific activity / SA) of the carbon-supported Pt-Ni catalyst against the oxygen reduction reaction was tested by cyclic voltammetry (CV) at 900 mV vs. RHE with 1M HClO4 solution, the scan rate of 5 mV/s and temperature of 25°C.

The analysis results of the three above parameters showed a link between the ability of the surface of the Pt-Ni alloy as an active site with the adsorption of oxygen (O2). The results show that the diffraction pattern of the crystallites changes when the content of NaOH varies. The XRD patterns of the PtNi11-5 samples show disorder structure of face cubic centre (fcc) with particle size of around 5 nm. The result of EDX analysis against the sample also shows that the Pt-Ni compositions on carbon around 29 %-wt, whereas hydrogen adsorption on Pt atom that is shown on the PtNi11-5 nanoparticle surface is also approximately 29%. The crystalline structure, particle size, Pt loading and dispersion parameters of PtNi11-5 sample, show sufficient reaction conditions to be used in further research. Three samples of the nanocrystalline Pt-Ni/C alloy with atomic with varied atomic ratios that are exactly similar to the condition of PtNi11-5 sample were made.

The XRD analysis results show that the all samples that have been prepared with various atomic ratios show disordered structures fcc with particle size that is smaller compared to pure Pt catalyst and have catalyst particle sizes of from 4.3 to 6.3 nm. The Pt-Ni/C alloys will become orderly when heating processes are applied; the result is that the particle size in the PtNi11-5 sample agglomerates from 5.7 nm to 7.1 nm. The lattices parameter of the above samples is smaller than that of Pt/C catalyst. The cyclic voltamogram as a result of characterization on N2 area indicates that the active electrochemical surface area (ESA) of the prepared Pt-Ni/C nanocatalyst sample ranged from 37 - 156 cm2/mgPt, of which the Mass Activity (MA) was between 3.61?8.42 mA/mgPt, and the Specific Activity (SA) was between 49-99 ?A/cm2. While, in the same way that has been carried out on the sample, ESA, MA and SA measurements were also carried out on the commercial Pt / C E-TEK sample, of which the results were 161 cm2/mgPt, 4.77 mA/mgPt, and 30 ?A/cm2. The relationship between the electrochemical surface area (ESA) with the microscopic structure of the metal surface, and Pt loading has played an important role in the kinetics rate. The result shows that the PtNi11-5 sample provides SA that is three times higher in comparison to that of the commercial Pt/C E-TEK catalyst, although the MA is still slightly lower.

The result of this research has given a real contribution in reducing the price of electro-catalyst on PEMVC cathode through the reduction of Pt loading by half while the SA value is three times larger than that of the commercial Pt/C E-TEK."

"Fuel Cell adalah sebuah electrochemical device yang dapat mengkonversi energi kimia menjadi energi listrik. Salah satu jenis fuel cell adalah Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). Permasalahan utama pengembangan DMFC adalah lambatnya kinetika elektrokimia di sisi katoda dan anoda yang berbasis logam Platina (Pt). Khusus di sisi katoda, aktivitas reaksi reduksi oksigen / oxygen reduction reaction (ORR) masih rendah dan terjadi methanol crossover. Methanol crossover adalah proses difusi metanol dari anoda, melewati membran menuju katoda sebagai akibat gradien konsentrasi metanol (konsentrasi metanol di anoda lebih tinggi daripada di katoda) dan electro-osmotic drag (pergerakan proton dari anoda ke katoda dengan menarik molekul air akibat medan listrik). Metanol yang berdifusi teradsorb pada katoda, sehingga pada katoda terjadi reaksi reduksi oksigen dan oksidasi metanol secara kontinyu. Mixed potential yang terjadi akibat kedua reaksi tersebut menyebabkan penurunan voltase sel. Untuk meningkatkan kinerja DMFC, disintesis elektrokatalis katoda Pt-Cr/C. Logam Cr bersifat tahan terhadap kehadiran metanol di katoda (high methanol tolerance). Dengan tersubstitusinya sebagian Pt oleh Cr pada alloy Pt-Cr/C diharapkan mampu meminimalisasi oksidasi metanol pada katoda, sehingga pengaruh mixed potential terhadap penurunan voltase sel dapat dikurangi. Selain itu ketika terbentuk alloy PtCr/C, elektrokatalis memiliki oxygen vacancies atau defect yang cukup sehingga dapat memfasilitasi pengikatan dan disosiasi oksigen. Spesi oksigen aktif ini akan meningkatkan aktivitas reaksi reduksi oksigen.. Logam Cr yang digunakan sebagai pensubstitusi Pt adalah logam golongan transisi yang harganya lebih murah dari Pt sehingga komponen biaya elektrokatalis dapat dikurangi."