Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Variasi promotor tekstural dan komposisi katalis telah dilakukan untuk melihat pengaruhnya pada reaksi dekomposisi katalitik metana. Dalam penelitian ini, promotor tekstural ditambahkan ke dalam katalis yang berbasis Ni dan Cu dengan metode preparasi impregnasi. Selanjutnya katalis dimasukkan ke dalam reactor unggun tetap yang terpasang online dengan alat kromatografi gas. Temperatur dalam reactor sebesar 700°C. Variasi yang dilakukan adalah pada textural promoter yang digunakan dan komposisinya. Hasil yang dianalisis adalah karakter katalis, produk konversi, dan hasil karbon nanotube yang dihasilkan. Dari penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa promotor tekstural terbaik adalah Al2O3, selanjutnya variasi komposisi menunjukan bahwa komposisi terbaik Ni:Cu:Al2O3 = 56,8:27,1:16,1.

---

Variation of textural promoter and catalyst compositions have been performed to see its effect on catalytic decomposition of methane reaction. In this study, the textural promoter was added to the catalysts based on Ni and Cu with impregnation preparation method. Further catalyst was inserted into a fixed bed reactor directly connected with gas chromatography equipment. Temperature in the reactor was 700°C.

The results that were being analyzed were the character of catalyst, conversion products, and the carbon nanotubes which were produced. From the research that has been done, it is known that the best textural promoter is Al2O3. Further the variations of compositions showed that the best composition of Ni: Cu: Al2O3 were 56.8: 27.1:16.1"

"Reaksi dekomposisi katalitik metana dipercaya dapat menghasilkan hidrogen dengan tingkat kemurnian yang tinggi, sehingga dapat langsung dimanfaatkan untuk aplikasi fuel cell tanpa proses purifikasi. Namun demikian, jumlah hidrogen per mol metana yang didapatkan dari reaksi ini masih lebih rendah daripada jumlah hidrogen per mol metana yang didapatkan dari reaksi reformasi kukus metana. Oleh karena itu, pengembangan reaksi ini difokuskan untuk menghasilkan produk karbon bernilai tinggi, seperti karbon nanotube, untuk meningkatkan nilai ekonomi dari reaksi dekomposisi metana ini. Bagaimanapun, untuk memperoleh nanokarbon yang berkualitas tinggi tidaklah mudah, karena memerlukan temperatur reaksi yang tinggi untuk mentransformasi katalis dalam bentuk quasi liquid. Penambahan logam transisi sebagai structural promoter dan oksida logam sebagai textural promoter pada katalis dapat menghasilkan katalis berfasa quasi liquid pada temperatur yang lebih rendah. Namun demikian, penambahan jenis textural promoter yang berbeda menghasilkan tipe nanokarbon yang berbeda. Pada penelitian ini, pengaruh dari textural promoter pada katalis terhadap yield karbon dievaluasi dengan melakukan reaksi dekomposisi katalitik metana pada temperatur 650 _ menggunakan katalis berbasis Ni-Cu dengan variasi textural promoter (MgO, SiO2, a n d A l2O3). Karakter katalis dievaluasi dengan analisa XRD sedangkan morfologi produk nanokarbon dievaluasi denagn analisa TEM. Hasil dari analisa XRD menunjukkan bahwa textural promoter mempengaruhi karakter kristalografik katalis. Karakter kristalografik ini selanjutnya mempengaruhi kualitas dan kuantitas produk nanokarbon. Yield karbon paling banyak diperoleh dengan menggunakan katalis bertextural promoter MgO, sedangkan kualitas karbon paling baik diperoleh dengan menggunakan katalis bertextural promoter Al2O3."

"ABSTRAKPenelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan gashidrogen pada umpan terhadap kualitas dan kuantitas CNT yang dihasilkanmelalui reaksi dekomposisi katalitik metana. Katalis yang digunakan adalah Ni-Cu-Al 2:1:1. Katalis ini dilapisi pada pelat stainless steel 316 yang telah dibentukdengan metode dip-coating. Awal penelitian dilakukan variasi suhu untukmendapat suhu terbaik untuk penumbuhan CNT, yaitu 700 oC, 750 oC, dan 800oC. Reaksi dilakukan dengan mengalirkan metana dan hidrogen dengan tiga ratioCH4 : H2 , yaitu 1 : 0 , 1 : 1, dan 1 : 2 pada suhu 700 oC & 750oC selama 5 jam.Suhu 800 oC tidak dipilih dikarenakan terlalu banyak menghasilkan amorphouscarbon. Kuantitas CNT dilihat berdasar jumlah yield karbon reaksi yangdihasilkan. Pada suhu 700 oC yield karbon terbesar pada ratio CH4 : H2 = 1 : 2yaitu 3 gram karbon/gram katalis sedangkan pada 750oC pada ratio CH4 : H2 = 1 :1 yaitu 5,2 gram karbon/gram katalis. Kualitas CNT berdasar besar ukurandiameter dan jenis nanokarbon yang terbentuk. Analisis TEM dan XRD dilakukanuntuk mengetahui kualitas CNT yang terbentuk. Dari hasil kedua analisis tersebut,pada suhu 700oC dan 750oC kualitas CNT terbaik ada pada ratio CH4 : H2 = 1 : 1.Penambahan gas hidrogen pada reaksi mempengaruhi kualitas dan kuantitas CNTyang dihasilkan. Dari penelitian ini juga diketahui, profil %Volume gas CH4 danH2 terhadap jarak.

---

AbstractThis research was conducted to determine the effect of adding hydrogenon feed stream to the quality and quantity of CNTs that produced by catalyticdecomposition reaction of methane. The catalyst that we used is Ni-Cu-Al 2:1:1.This catalyst is coated on a stainless steel plate 316 by dip-coating method. In thebeginning of research, we do temperature variations on 700 oC, 750 oC, dan 800oC. The effect of adding hydrogen was systematically investigated with differentcombinations of methane and hydrogen which are 1: 0, 1: 1 and 1: 2 at tworeaction temperatures, 700 oC and 750oC for 5 hours. Temperature 800 oC hasbeen eliminated because too many amorphous carbon formed. The quantity ofCNT can be seen by the number of yield carbon from reaction. At 700 oC , thehighest yield of CNT was found on the ratio of CH4: H2 = 1: 2 which is 3 grams ofcarbon / g catalyst and when 750oC the ratio of CH4: H2 = 1: 1 was formedhighest yield of CNT as much as 5.2 g carbon / g catalyst. The quality of cntsdepend on diameter size and type of yield nanocarbon. Furthermore, TEM andXRD analysis performed to determine the quality of CNTs were formed. Theseanalysis found that best quality of CNTs formed at ratio of CH4: H2 = 1: 1 forboth temperature. The addition of hydrogen gas made a remarkably effect to thequality and quantity of CNTs formed. This research also revealed profile of%volume gas CH4 and H2 in several x axis distances."

"Nanokarbon merupakan salah satu produk nanoteknologi yang paling berkembang saat ini. Nanokarbon yang paling banyak dikaji adalah karbon nanotube karena sifat dan strukturnya yang unik, sehingga mempunyai banyak aplikasi, seperti sebagai penyimpan hidrogen, nanoscale transistor, flat panel display, superkapasitor, nanoprobes dan sensor, dan sebagai katalis. Terdapat batasan struktur nanotubes yang digunakan untuk setiap aplikasi. Karbon nanotubes yang berkualitas baik sebagai penyimpan hidrogen adalah karbon nanotubes yang single-walled, berdiameter kecil, panjang, dan seragam. Kualitas karbon nanotubes selain dipengaruhi oleh temperatur reaksi dekomposisi katalitik metana, juga dipengaruhi oleh ukuran partikel katalis. Salah satu hal yang dapat mempengaruhi ukuran partikel katalis adalah metode preparasi katalis. Pada penelitian ini, pengaruh dari perlakuan ultrasonik pada katalis Ni/Cu/Al2O3 terhadap diameter inti aktif Ni dan kualitas karbon nanotube dievaluasi pada reaksi dekomposisi katalitik metana pada temperatur 650_C. Katalis dipreparasi dengan menggunakan metode kopresipitasi dengan variasi perlakuan ultrasonic pada tahap sebelum dan sesudah tahap agglomerasi selama 0, 30, 60, dan 90 menit. Ukuran diameter NiO dikarakterisasi dengan menggunakan XRD dan morfologi produk nanokarbon dengan menggunakan TEM. Semakin lama perlakuan ultrasonik selama preparasi katalis memperbesar ukuran diameter NiO, tanpa perlakuan ultrasonik diperoleh diameter berdiameter paling kecil yaitu 14,50 nm. Dan katalis dengan loading tertinggi yaitu SB-30U menghasilkan konversi metana rata-rata dan yield hidrogen rata-rata yaitu 76,70% dan 35,95% pada uji aktivitas selama 520 menit. Katalis SB-30 U memiliki waktu hidup selama 18 jam 20 menit, dan memiliki konversi metana dan yield hidrogen rata-rata sebesar 85,27% dan 20,19%. Dari hasil TEM diketahui bahwa nanokarbon yang dihasilkan sebagian besar merupakan karbon nanofiber dan sebagian kecil karbon nanotube dengan diameter antara 20-230 nm.

---

Nowadays, nanocarbon is one of the most developed nanotechnology product. Carbon nanotubes is the most conducted nanocarbon because of its unique properties and structures, therefore it is applied as a hydrogen storage, nanoscale transistor, flat panel display, supercapasitor, nanoprobes and sensor, and as a catalyst. However there is a structure limitation of carbon nanotubes for every application. Carbon nanotubes that is fit for hydrogen storage, has single-walled, small diameter, long, and uniform. Quality of carbon nanotubes is not only influenced by the catalytic decomposition of methane reaction temperatur, but also by catalyst particle size which is influenced by catalyst preparation method.

In this research, the effect of ultrasonic irradiation on Ni/Cu/Al2O3 catalyst to the particle size of Ni and also to the quality of carbon nanotubes is evaluated in the catalytic decomposition of methane reaction at 650_C. Catalyst is prepared by coprecipitation method with different period of ultrasonic irradiation before and after agglomeration step. The particle size of NiO is characterized by XRD and nanocarbon morphology by TEM. The longer ultrasonic irradiation period in the catalyst preparation, the bigger size of Ni particle size. Without ultrasonic irradiation, NiO particle size is smaller, which is 14,50 nm. SB-30U catalyst which has highest loading of Ni has average conversion of methane and average hydrogen yield 76,70% and 35,95%. Besides that, SB-30U catalyst's lifetime is 18 hours and 20 minutes, and it has average conversion of methane and hydrogen yield 85,27% and 20,19%. From TEM, most of the nanocarbon is recognized as carbon nanofiber and the rest is carbon nanotube with diameter range 20-230 nm."

"Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan rancangan reaktor katalis terstruktur pelat sejajar yang digunakan untuk memproduksi nanokarbon dan hidrogen melalui reaksi dekomposisi katalitik metana. Katalis yang digunakan adalah katalis multimetal Ni-Cu-Al 3:2:1. Pada reaktor katalis terstruktur pelat sejajar ini dilakukan pengujian untuk 20 menit dan 355 menit reaksi. Pada 20 menit reaksi, konversi metana tertinggi yang didapat adalah 70,16% dengan kemurnian hidrogen 74,29% dan yield karbon 2,58 gram. Pada 355 menit reaksi, didapatkan bahwa konversi metana mengalami penurunan dari 76,15% hingga 46,06% dan naik kembali pada menit ke-235 sebesar 59,90% kemudian cenderung stabil setelah menit ke-235. Pada 6 jam reaksi uji stabilitas, yield karbon yang dihasilkan 17,25 gram.

---

The purpose of this research is to construct plate catalyst structured to produce nanocarbon and hydrogen with catalytic decomposition of methane. Catalyst which is used in this research is multimetal catalyst, Ni-Cu-Al 3:2:1. Two experiment that had already done were twenty minutes and 355 minutes reactions. The highest conversion of methane is 70,16% and 74,29% hydrogen purity for twenty minutes reaction and yield carbon was 2,58 gram. For 355 minutes reaction, the conversion of methane decreasing from 76,15% to 46,06% and increase to 59,90%. After that, methane conversion relative stabil. After 355 minutes reaction , yield carbon was 17,25 gram."

"Penelitian dilakukan untuk melakukan uji kinerja reaktor katalis terstruktur pelat untuk produksi carbon nanotube dan hidrogen melalui reaksi dekomposisi katalitik metana. Katalis yang digunakan adalah katalis Ni-Cu-Al dengan perbandingan molar 2:1:1. Reaksi dekomposisi katalitik metana dilakukan pada suhu 700oC selama 5 jam, dengan variasi space time 0,0006; 0,0032; 0,006 gr min/mL. Hasil uji kinerja tertinggi didapatkan pada space time 0,006 gr min/mL dengan konversi metana tertinggi 83,01% , kemurnian hidrogen tertinggi 70,23% , dan yield karbon 2,5 gr/gr katalis. Carbon nanotube yang dihasilkan memiliki diameter dalam 7,5-15 nm dan berbentuk Y-junction.

---

AbstractThe purpose of this research is to test the performance of plate structured catalyst to produce carbon nanotube and hydrogen via catalytic decomposition of methane. In this research, catalyst of Ni-Cu-Al with the molar ratio by 2:1:1 was used. The decomposition reaction took place at 700oC temperature for 5 hours, using 0,0006; 0,0032; and 0,006 gr min/mL space time variations. The maximum performance space-time was 0,006 gr min/mL with 83,01% for the highest number of methane conversion, 70,23% for the highest number of hydrogen purity, and 2,5 gr C/ gr catalyst carbon yield. The carbon nanotubes produced from the research were Y-junction-shaped and have 7,5-15 nm inner diameter.;"

"Scale-up reaktor katalis terstruktur gauze untuk memperoleh 1 kg/hari nanokarbon dengan prinsip geometric similarity menghasilkan laju alir metana 140 L/h, diameter reaktor 8 cm, panjang reaktor 32 cm, diameter gauze 0,64 mm, jumlah mesh/inch 10, dan luas permukaan katalis 2938,982 cm 2. Penelitian ini bertujuan untuk memproduksi nanokarbon dan hidrogen dengan katalis terstruktur gauze melalui reaksi dekomposisi katalitik metana dengan katalis Ni-Cu-Al. Pada reaktor katalis terstruktur gauze ini dilakukan uji aktifitas selama 20 menit dan uji stabilitas selama 17 jam pada suhu 700°C. Untuk uji stabilitas dengan 20 L/jam metana, konversi metana tertinggi adalah 96,77% dan kemurnian hidrogen tertinggi adalah 97,46%. Yield karbon yang dihasilkan oleh 1,83 gram katalis adalah 170,36 gram karbon. Untuk uji aktivitas dengan laju alir metana 6 L/jam diperoleh konversi metana tertinggi adalah 76,1% dan kemurnian hidrogen tertinggi adalah 79,3%. Yield karbon yang dihasilkan oleh 1,81 gram katalis adalah 57,34 gram karbon. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa kapasitas reaktor ini adalah 393,19 gram/hari.

---

Scale-up of gauze-type structural catalyst reactor to produce 1 kg/day nanocarbon by geometric similarity results in 140 L/h methane flow, 8 cm reactor diameter, 32 cm reactor length, 0,64 mm gauze diameter, 10 meshes/inch, and 2938,982 cm2 catalyst surface area. The purpose of this experiment is to produce nanocarbon and hydrogen by gauze-type structural catalyst through catalytic decomposition of methane with Ni-Cu-Al catalyst. Two experiment that have already done are stability test for 17 hours and activity test for 20 minutes at 700°C. In stability test with 20 L/h methane flow, the highest conversion of methane is 96,77% and the highest hydrogen purity is 97,46%. Yield carbon that produced by 1,83 gram catalyst is 170,36 gram carbon. In activity test with 6 L/h methane flow, the highest conversion of methane is 76,1% and the highest hydrogen purity is 79,3%. Yield carbon that produced by 1,81 gram catalyst is 57,34 gram carbon. From the experiment, the production capacity of the reactor is 393,19 gram C/day."

"ABSTRAKNano Teknologi semakin berkembang sekarang ini. Reaksi dekomposisi katalitik metana merupakan salah satu cara untuk memproduksi nano karbon. Kendala dari proses produksi nano karbon dengan menggunakan reaksi dekomposisi katalitik metana berada pada parameter kinetika yang belum diketahui terutama jika memperhitungkan deaktivasi katalis. Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan model serta menentukan parameter kinetik dari reaksi-reaksi elementer dekomposisi katalitik metana dengan mengikutsertakan reaksi deaktivasi katalis yang akan diselesaikan dengan menggunakan regresi non linear, metode Marquadt. Model menghasilkan nilai pra eksponensial yang berkisar antara 0.00042 hingga 34.3, dengan kisaran nilai energy aktivasi antara 50,274 kJ/mol hingga 104,673kJ/mol

---

ABSTRACTNano technology is advancing right now. Catalytic Decomposition of Methane is one of many ways to produce Nano Carbon. The problem with this method is the kinetic parameter especially if we include the deactivation of the catalyst used. This research is done to develop a model to determine the parameter kinetic of catalytic decomposition of methane that includes the deactivation of catalyst and will be solved by using a non linear regression, the Marquadt method. This research gives the pre exponensial number ranging from 0.00042 to 34.3, with activation energy ranging from 50,274 kJ/mol to 104,673kJ/mol"

"ABSTRAKProduksi nanotube karbon jenis Single Walled Nanotube Carbon (SWNT) danFew Walled Nanotube Carbon (FWNT) masih sulit untuk dilakukan. Salah satupenyebab utama adalah pemilihan katalis yang kurang tepat. Penelitian inimenggunakan katalis Fe/Mo/MgO untuk menghasilkan SWNT atau FWNT(diameter luar nanotube karbon kurang dari 10 nm). Katalis Fe/Mo/MgOdipreparasi dengan metode sol gel/spray coating. Nanokarbon akan dihasilkanmelalui reaksi dekomposisi katalitik metana pada suhu 850oC dengan katalisFe/Mo/MgO. Hasil penelitian menunjukkan konversi metana tertinggi mencapai97,64% dan yield karbon sebesar 1,48 gc/gkat. Nanokarbon kemudiandikarakterisasi dengan Transmission Electron Microscope (TEM). Nanokarbonyang dihasilkan pada penelitian ini terdiri atas nanotube karbon jenis FWNT(range diameter luar 4,5 nm ? 10 nm). Selain itu, MWNT (Multi Walled NanotubeCarbon, range diameter luar 10 nm ? 89,5 nm), carbon nanofiber, coil nanotube,dan bamboo-shaped carbon juga telah dihasilkan. Jenis nanokarbon yangdihasilkan bukan hanya jenis nanotube karbon disebabkan oleh waktu reaksi yangterlalu panjang serta diameter partikel katalis 20 nm hingga 100 nm yangterdeteksi dari hasil X-Ray Diffraction (XRD) dan Field Emmision ScanningElectron Microscope (FE SEM). Untuk memperbaiki hasil ini, running padapenelitian ini dilakukan sekali lagi dengan waktu reaksi 30 menit dengan waktureduksi 30 menit di suhu 850oC dan suhu kalsinasi 550oC di udara. Hasilnanokarbon yang diperoleh memiliki range diameter luar yang lebih kecil danberkisar antara 8,5 nm hingga 66,85 nm yang terukur pada FE SEM. Namun, jenisnanokarbon belum diketahui berupa FWNT atau MWNT atau nanokarbonlainnya.

---

AbstractProduction of Single Walled Nanotubes Carbon (SWNT) dan Few WalledNanotubes Carbon (FWNT) is really hard to do recently. It occured due toinappropriate catalyst selection. Fe/Mo/MgO catalyst, used in literature, was usedto make nanotubes carbon. Fe/Mo/MgO catalyst was prepared by sol gel/spraycoating method and it would be reacted with methane in 850oC (methanedecomposition catalytic reaction). The research result shows that the highestmethane conversion reached 97,64% and carbon yield is 1,48 gc/gkat.Transmission Electron Microscope (TEM) indicated that the synthesized productwas FWNT (carbon nanotubes with outer diameter between 4,5 nm ? 10 nm),MWNT (Multi Walled Nanotubes Carbon, outer diameter between 10 nm ? 89,5nm), coil nanotube, carbon nanofiber, dan bamboo-shaped carbon. It is happeneddue to longer time reaction and catalyst diameters have range between 20 nm ?100 nm which detected by XRD and SEM characterization. Then, methanedecomposition catalytic reaction to get nanotube carbon was done once again inshorter times (30 minutes), longer time of reduction (40 minutes), and lowercalcination temperature (550oC) in air. FE SEM indicated that range of outerdiameter nanocarbon between 8,5 nm ? 66,85 nm but its types can not bedetermined by FE SEM."

"Dekomposisi katalitik metana adalah salah satu alternatif untuk memproduksi hidrogen dan nanokarbon bermutu tinggi secara simultan. Nanokarbon banyak diaplikasikan dalam penyimpanan hidrogen, support katalis, alat penyimpan memory, penyimpanan emisi, dan industri polimer, sedangkan hidrogen dapat digunakan sebagai umpan pada sel bahan bakar (fuel cell) yang ramah lingkungan karena apabila dibakar tidak menghasilkan polutan. Masalah yang biasanya timbul dalam reaksi dekomposisi katalitik metana ini adalah terjadinya deaktivasi katalis akibat deposit karbon dan terjadinya pressure drop di dalam reaktor. Penelitian ini bertujuan menguji kinerja reaktor dengan katalis terstruktur untuk mengatasi pressure drop di dalam reaktor. Katalis Ni-Cu-Al dipreparasi dengan menggunakan metode sol-gel dengan perbandingan atomik 2:1:1. Katalis ini dilapisi pada kawat stainless steel yang telah dibentuk dengan metode dip coating. Reaksi dilakukan dengan mengalirkan metana ke dalam reaktor pada temperatur 650°C dan 700°C serta tekanan atmosferik. Produk gas dianalisis dengan menggunakan gas chromatography yang terpasang secara online dengan aliran keluar reaktor. Penggunaan katalis terstruktur pada dua temperatur berbeda ini dapat menghasilkan konversi metana hingga 87.55 % dan 94.87%. Produk dari reaksi dekomposisi katalitik metana berupa hidrogen memiliki kemurnian hingga 87.53% dan 95.14%. Karbon yang dihasilkan memiliki yield 28.45 dan 32.85 gr karbon/gr katalis untuk waktu reaksi 8.4 jam. Untuk reaksi selama 33 jam menghasilkan 201 gr karbon/gr katalis. Karakterisasi dengan menggunakan TEM menunjukkan karbon yang dihasilkan berbentuk nanotube dengan diameter 50-100. Pada reaktor dengan katalis terstruktur ini tidak terjadi pressure drop yang dapat mengakibatkan berakhirnya reaksi. Reaksi berakhir karena katalis sudah terdeaktivasi akibat tertutupnya permukaan katalis oleh deposit karbon. Lifetime katalis dapat mencapai 33 jam dan masih dapat berlanjut.

---

Methane decomposition is an alternative way to produce high quality carbon nanotubes (CNTs) and hydrogen simultaneously. CNTs can been used for various applications such as hydrogen storage, electronic device, composite materials, field emission source, and catalyst support. Hydrogen can be used as the future clean energy resource such as for fuel cells, which doesn't emit pollutants when combusted. The problem often found in methane catalytic decomposition is the presence of pressure drop. This problem is expected to be solved by designing a structured catalyst reactor.

In this experiment, Ni-Cu-Al catalyst is prepared by sol-gel method. Stainless steel wiremesh is coated with catalyst by dip coating method and put into a quartz tube reactor. The experiment was done at 650°C and 700°C with atmospheric pressure. Methane is fed into the reactor and decomposed by the catalyst. An online chromatograph is used to detect the gas products. The morphology of CNTs is characterized by TEM. The use of structured catalyst in these two different temperature gives conversion of methane up to 87.55 % and 94.87%. Hydrogen as the product has a purity of 87.53% dan 95.14% .

The carbon yields are 28.45 and 32.85 gr carbon / gr catalyst for 8.4 hours of reaction. For 33 hours of reaction, the yield becomes 201 gr carbon/ gr catalyst. TEM characterization shows that the diameter of CNTs are between 50-100 nm for both cases. Pressure drop isn't found in this structured catalyst reactor which could end the reaction. The reaction ends when the catalyst is deactivated due to carbon deposit on the catalyst. The lifetime of the catalyst can reach 33 hours and can still continue."