Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penggunaan plastik terus meningkat, menghasilkan peningkatan limbah plastik. Pada 2015, limbah dari industri pengemasan menghasilkan 141 juta ton. Pada tahun yang sama, produksi berjumlah hingga 381 juta ton, naik 3,6% dari 2014, dari 367 juta ton. Maka itu, diusulkan agar plastik sachet, yang terbuat dari polypropylene (PP), digunakan sebagai sumber karbon alternative untuk sintesis carbon nanotube (CNT). Sebelum melanjutkan dengan sintesis carbon nanotubes (CNT) menggunakan plastic sachet, sangat penting untuk menghilangkan warna dari limbah PP. Penghilangan warna dilakukan dengan merendam plastik sachet di dalam reagen hidrogen peroksida (H2O2). Sintesis CNT dengan sintesis nyala dicoba. Sintesis memanfaatkan SS 316 sebagai substrat katalis, setelah mengalami perlakuan panas oksidatif, selama 30 menit pada suhu 800oC, sebagai metode pra-perlakuan katalis. Hasil karakterisasi dari XRD, SEM-EDS dan TEM, menggambarkan bahwa PP yang tidak berwarna tidak dapat disintesis menjadi CNT, menunjukkan pertumbuhan CNT yang tidak lengkap dengan diameter 38,89 nm. Ini memiliki hasil rendah 4,206% dibandingkan dengan hasil CNT disintesis dari serpih biru dan SR, yang masing-masing mencapai nilai 8,966% dan 11,167%.The study on the suitability of plastic sachet, mainly made of polypropylene (PP), as an alternative source of carbon for the synthesis of carbon nanotubes will be greatly emphasised. Before proceeding with the synthesis of carbon nanotubes (CNT) using plastic sachet, it is imperative to remove the colours that are embedded on them. The removal of colour is done by submerging plastic sachets into hydrogen peroxide (H2O2). H2O2 is readily available and an economically favourable chemical oxidant. CNT production by flame synthesis was attempted. The synthesis makes use of SS 316 as the catalyst substrate, after having undergone oxidative heat treatment, for 30 minutes under 800oC, as the catalyst pre-treatment method. The characterization results of the CNT via XRD, SEM-EDS and TEM, implied that decoloured PP (clear PP) is incapable of being synthesised to CNT. This was further supported with the depiction of incomplete growth of CNT with an average diameter of 38.89nm through its resulting TEM imaging. It produces a low yield of 4.206% in comparison with CNT synthesised from blue and SR flakes, that reaches a value of 8.966% and 11.167% respectively."

"Penelitian ini bertujuan menentukan massa optimum kamper sebagai sumber karbon dalam pertumbuhan carbon nanotube (CNT) menggunakan reaktor flame synthesis. Stainless steel (SS)-316 tipe gauze akan berperan sebagai substrat media katalis. Preparasi substrat dilakukan oxidative heat treatment pada suhu 850oC selama 20 menit untuk menghilangkan lapisan krom sebagai tempat pertumbuhan CNT. Suhu dekomposisi kamper yang digunakan adalah 450oC dan suhu sintesis CNT adalah 800 oC. Laju oksigen yang digunakan adalah 33,3 dalam rentang waktu sintesis selama 1 jam. Variasi yang dilakukan adalah variasi massa kamper pada laju alir O2 tetap (W/F) sebesar; 0,15 gram menit/ml ; 0,3 gram menit/ml dan 0,45 gram menit/ml. Karakterisasi yang akan dilakukan yaitu SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive Xray spectroscopy), Gas Chromatography (GC- MS) dan XRD (X-Ray Diffraction). Hasil dekomposisi kamper menunjukan benzena sebesar 16 %, toluena 56% dan xylena 26%. Hasil penelitian menunjukan CNT tumbuh di 2σ ; 26o dan 43o. Meningkatnya jumlah massa kamper memperbesar jumlah yield yang dihasilkan. Kuantitas terbaik diperoleh pada variasi 0,45 gram menit/ml dengan yield yang diperoleh sebesar 56 % dan diameter 54,14 nm.

---

This study aims to determine the optimum camphor mass as a carbon source in the growth of carbon nanotubes (CNT) using flame synthesis reactors. Stainless steel (SS) -316 type gauze will act as a substrate of catalyst media. Substrate preparation was carried out oxidative heat treatment at 850oC for 20 minutes to remove the chrome layer as a place for CNT growth. The variation carried out is the variation of camphor mass at a fixed O2 flow rate (W / F) of; 0.15 gram minutes / ml; 0.3 gram minutes / ml and 0.45 gram minutes / ml. Characterization that will be carried out is SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive Xray spectroscopy), Gas Chromatography (GC-MS) and XRD (X-Ray Diffraction). The results of the characterization show that CNT grows on the surface of the SS 316 plate substrate for each variation. The best quantity is obtained at variations of 0.45 gram minutes / ml with the yield obtained at 56% and diameter 54.14 nm."

"Pirolisis berfungsi untuk mengubah sumber karbon polipropilena PP dalam bentuk padatan agar dapat menjadi bahan baku sintesis berupa gas. Variasi suhu dan waktu pirolisis dilakukan agar memperoleh hubungan antara keduanya dengan jumlah gas pirolizat yang terbentuk, yield CNT, dan kualitas CNT. Pirolisis dimulai dengan memanaskan PP pada rentang suhu 525-600°C untuk menghasilkan gas-gas pirolisis yang akan diuji kandungannya menggunakan GC-FID. Metode yang digunakan untuk memproduksi CNT dari plastik PP adalah metode flame synthesis dengan substrat berjenis stainless steel 316 wired mesh. Pada proses sintesis, SS 316 dipreparasi dengan oxidative heat treatment pada suhu 800°C selama 10 menit. Gas hasil pirolisis kemudian dibakar pada suhu 800°C dengan dialiri gas oksigen selama 60 menit agar bereaksi menjadi CO yang kemudian menghasilkan deposisi CNT pada permukaan substrat katalitik. Uji karakterisasi dari sampel CNT yang dihasilkan menggunakan instrumen XRD, TEM dan SEM. Yield tertinggi dihasilkan pada sampel dengan suhu pirolisis 525°C dan waktu pirolisis 45 menit. Sementara itu, dari segi morfologi, struktur, diameter kristal, diameter partikel, fenomena pertumbuhan CNT yang terbaik diperoleh pada suhu pirolisis 525°C dan waktu pirolisis 30 menit yang mulai membentuk MWCNT dengan diameter rata-rata kristal sebesar 23,81 nm dan diameter partikel sebesar 28,52 nm.

---

Pyrolysis is used to convert the carbon source of polypropylene PP in solid form to be synthetic feedstocks in gaseous hydrocarbon form. Variations of the pyrolysis temperature and time are carried out to obtain the correlation between those variables and amount of pyrolysis gases, the yield, and quality of produced CNT. PP is pyrolized at temperature range of 525-600°C to produce pyrolizate gases which will be characterized with GC FID. Flame synthesis is used to convert PP plastic waste into CNT alongside with the use of wired mesh stainless steel type SS 316 as the substrate.

The substrate is pre treated by oxidative heat treatment at 800°C for 10 minutes. Pyrolizate gases are mixed with oxygen flowed from a venturi to enable combustion reaction. The pretreated substrates are placed inside the synthesis reactor. The combustion gas is flowed to the synthesis reactor to produce CNT at 800°C. Produced CNT is characterized using XRD, TEM, and SEM. The highest yield is obtained at the pyrolysis temperature of 525°C for 45 minutes. The optimal quality is obtained at the pyrolysis temperature of 525°C for 30 minutes that has 23.81 nm of average crystalline size and 28.52 nm of particle size of CNT."

"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."

"Saat ini, pengembangan carbon nanotube CNT sebagai bahan penghantar obat kanker telah menjadi salah satu topik utama dalam dunia nanomedicine. Hal ini dikarenakan CNT memiliki kemampuan loading obat dan targetting delivery yang tinggi tanpa menimbulkan efek samping. Namun, solubilitas CNT yang rendah memiliki keterbatasan untuk memenuhi standar Sistem Penghantar Obat SPO. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh pengaruh penambahan H2O2 hidrogen peroksida terhadap sifat solubilitas CNT yang sudah terfungsionalisasi f-CNT. CNT difungsionalisasi secara kovalen dengan campuran larutan asam HNO3, H2SO4, dan HCl. Variasi yang dilakukan yaitu pada suhu sonikasi 20,40,dan 60oC. Suhu sonikasi yang optimum akan menghasilkan f-CNT dengan kestabilan suspensi yang tinggi dan tidak merusak morfologi CNT. f-CNT dikarakterisasi dengan Fourier Infrared Transformation Spectroscopy FTIR, Scanning Electron Miscroscopy-Energy Dispersive Spectroscopy SEM-EDS, Thermal Gravimetry Analysis TGA, UV-Vis Spectroscopy,dan tes dispersi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa f-CNT dengan suhu sonikasi 40oC dan penambahan H2O2 CS5 menghasilkan persen solubilitas tertinggi yaitu sebesar 18,3. Sampel CS5 juga memiliki waktu dispersi lebih dari 35 hari, derajat fungsionalisasi sebesar 35,53, tidak mengubah karakteristik morfologi CNT, dan tidak mengandung pengotor.

---

Currently, the development of carbon nanotubes CNT as drug delivery has become one of the main topics in nanomedicine. This is because CNT has the ability for high anticancer drug loading and high targetting delivery without causing side effects. Solubility of CNT has limitations in meeting the standards of the Drug Delivery System DDS.

This research aims to study the effect of the addition of H2O2 hydrogen peroxide to the solubility of functionalized CNT f CNT. f CNT is treated covalently using a mixture of acids HNO3, H2SO4, and HCl. Variations were performed at sonication temperatures namely 20, 40, and 60oC. The best sonication temperature is f CNT which has a high degree of suspension stability and does not damage the morphology of CNT. f CNT characterization was performed using fourier infrared transformation spectroscopy FTIR, scanning electron microscopy energy dispersive spectroscopy SEM EDS, thermal gravimetry analysis TGA, UV Vis spectroscopy and dispersion test.

The study resulted that the f CNT sonicated for temperatures of 40 oC with H2O2 addition CS5 produce the highest solubility for 18.3. CS5 gave the longest dispersion time more than 35 days, the highest degree of functionalization for 35.53, not changed the characteristic of CNT morphology, and impurities free. "

"Carbon nanotubes (CNT) merupakan material yang banyak menjadi obyek penelitian di bidang teknologi nano karena kegunaannya yang sangat aplikatif. Salah satu kegunaan CNT adalah sebagai media yang potensial untuk penyimpanan hidrogen. Penelitian ini mensintesis CNT menggunakan katalis Fe-Co-Mo/MgO dengan sumber karbon LPG dan melihat pengaruh komposisi katalis dan temperatur terhadap yield, diameter, morfologi, luas permukaan, volume pori serta cacat struktur yang sesuai untuk digunakan sebagai adsorben pada penyimpanan gas hidrogen. Hasilnya diperoleh CNT jenis MWNT dengan pengaruh komposisi optimum ditunjukkan oleh komposisi 40-40-20 (%wt) dengan hasil CNT sebesar 0,45 gram dan yield 2,25 (g CNT/g katalis) serta diameter sekitar 27-54 nm. Temperatur yang menghasilkan yield tertinggi adalah T= 850-950 0C dengan yield sebesar 2,75 (g CNT/g katalis) dan adanya peningkatan temperatur dapat meningkatkan diameter luar CNT, menurunkan luas permukaan dan volume pori serta menurunkan cacat struktur CNT.

---

Carbon Nanotubes (CNT) is a material which has been widely used as an object of many researches in nano technology field because its applicative uses. One of CNT's uses is as a potential media for hydrogen storage. In this research, CNT is produced using Fe-Co-Mo/MgO catalyst and LPG as carbon source. The aim of this research is to see the effect of catalyst composition and synthesis temperature on yield, diameter, morphology, surface area, pore volume and structure defects which are suitable to be used as an adsorbent for hydrogen storage.

The result showed that the CNT product was MWNT structure and the optimum catalyst composition was represented by 40-40-20 (%wt) composition with the CNT product was 1,45 gram, carbon yield was 2,25 (g of CNT/g of catalyst) with the diameter about 27-54 nm. The synthesis temperature that produces the highest yield was at T= 850-950 0C with the carbon yield 2,75 (g of CNT/g of catalyst). The effect of improving synthesis temperature can increase the outer diameter of the CNT, decrease surface area, and pore volume as well as decrease the CNT structure defects."

"Adsorpsi gas hidrogen dalam material berpori seperti karbon merupakan teknik penyimpanan hidrogen bertekanan yang efektif dan sangat menjanjikan untuk diaplikasikan pada sistem penyimpanan hidrogen sebagai bahan bakar terutama pada kendaraan. Nanotube karbon (NTC) merupakan salah satu material karbon yang sangat berpotensi untuk digunakan dalam penyimpanan hidrogen selain karbon aktif.Potensi penyerapan gas hidrogen pada nanotube karbon yang dihasilkan dari produksi lokal diuji kemampuannya pada penelitian ini. Pengujiannya meliputi penentuan kapasitas adsorpsi gas hidrogen serta dinamika adsorpsi dan desorpsinya dari nanotube karbon produksi lokal pada temperatur isotermal 25 ºC dan tekanan 0-1000 Psia. Sebagai pembanding hasil percobaan, dilakukan juga uji yang sama terhadap nanotube karbon komersial yang diproduksi dari Chinese Academy of Sciences.Dari hasil pengujian adsorpsi gas hidrogen dengan kedua NTC menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi hidrogen terus meningkat secara seiring dengan meningkatnya tekanan pada temperatur isotermal 25 ºC. NTC lokal mempunyai kapasitas adsorpsi yang lebih rendah dibandingkan dengan kapasitas adsorpsi NTC komersial. Pada tekanan sekitar 960 psia, kapasitas adsorpsi NTC lokal dan NTC komersial berturut-turut 0,09 % dan 0,13 % berat. Mekanisme adsorpsi yang terjadi pada kedua NTC didasarkan pada interaksi fisik. Secara umum, data adsorpsi hidrogen dari kedua adsorben dapat direpresentasikan dengan baik oleh permodelan Langmuir, dengan % AAD di bawah 5. Dari hasil data dinamika dapat diketahui bahwa proses adsorpsi dan desorpsi pada kedua NTC berlangsung sangat cepat. Pada tekanan tertinggi (960 Psia), kesetimbangan adsorpsi dan desorpsi tercapai mendekati waktu 30 detik, sedangkan pada NTC lokal tercapai pada waktu 2 detik. Waktu pencapaian kesetimbangan pada proses adsorpsi baik pada NTC lokal maupun komersial pada tekanan tinggi lebih cepat dibandingkan pada tekanan rendah. Waktu pencapaian kesetimbangan pada proses desorpsi sedikit lebih cepat pada tekanan tinggi pada NTC komersial sedangkan pada NTC komersial hampir sama pada tekanan tinggi dan rendah. Secara keseluruhan dinamika adsorpsi dan desorpsi yang terjadi pada NTC lokal dan komersial baik pada tekanan rendah sampai tekanan tinggi dapat direpresentasikan dengan baik oleh model dinamika Gasem dan Robinson dengan % AAD di bawah 2.

---

Adsorption of hydrogen gas in porous material such as carbon is a effective pressurized hydrogen storage technique and very promising for application in hydrogen storage system for fuel, especially in vehicles. Carbon nanotubes (CNT) is one of the most potential of carbon materials for use in hydrogen storage beside activated carbon.Potential of hydrogen gas adsorption in carbon nanotubes generated from local production was tested in this study. The test includes the determination of hydrogen gas adsorption capacity and dynamics of adsorption and desorption of carbon nanotubes local production at isothermal temperature 25 ºC and pressure 0- 1000 Psia. As a comparison the results of the experiment, also conducted similar tests on commercially produced carbon nanotubes of the Chinese Academy of Sciences.From the test results of hydrogen gas adsorption with both CNT show that the hydrogen adsorption capacity increased with increasing pressure at isothermal temperature of 25ºC. Local CNT has a lower adsorption capacity compared with the adsorption capacity of commercial CNT. At pressures around 960 psia, the adsorption capacity of local and commercial CNT is 0.09% and 0.13% weight respectively. Adsorption mechanism that occurs at both the CNT based on physical interactions. In general, the hydrogen adsorption data of both the adsorbent can be represented well by the Langmuir model, with % AAD of less than 5. From the data, it is known that the dynamics of adsorption and desorption processes at both the CNT happened very quickly. At highest pressure (960 Psia), adsorption and desorption equilibrium of local CNT is reached approximately in 30 seconds, while commercial CNT is reached in 2 seconds. The rate of adsorption equilibrium at both local and commercial CNT at high pressure more rapidly than at low pressures. At process of desorption, the time of equilibrium is reached slightly faster at high pressure than low pressure in the commercial CNT, but almost similar in local CNT. Overall dynamics of adsorption and desorption that occurred at both CNT at low pressure to high pressure can be presented well by the model Gasem and Robinson with % AAD below 2."

"ABSTRAKPada penelitian ini telah berhasil disintesis karbon mesopori terimpregnasi trietilentetraamina (TETA) dan metil dietanol amina (MDEA). Karbon mesopori dibuat melalui metode soft template dengan phloroglucinol dan formaldehida sebagai prekursor karbon, Pluronic F-127 sebagai agen pembentuk struktur dan HCl sebagai katalis. Pada penelitian ini, karbon aktif komersil terimpregnasi TETA dan MDEA digunakan sebagai pembanding. Karbon mesopori dan karbon aktif terimpregnasi TETA dan MDEA dikarakterisasi dengan FTIR, CHN analyzer dan analisa luas permukaan untuk memperhatikan pengaruh impregnasi terhadap struktur pada material tersebut.Impregnasi meningkatkan kadar nitrogen pada karbon mesopori dengan meningkatnya konsentrasi TETA dan MDEA yang diimpregnasi. Spektrum FT-IR karbon mesopori terimpregnasi TETA memiliki puncak-puncak serapan yang merupakan karakteristik bilangan gelombang dari TETA. Spektrum FT-IR karbon mesopori terimpregnasi MDEA memiliki puncak-puncak serapan yang merupakan karakteristik bilangan gelombang dari MDEA. Hasil analisis permukaan memperlihatkan impregnasi TETA dan MDEA menurunkan luas permukaan dan volume pori namun masih mempertahankan sifat mesoporinya. Hasil ini memperlihatkan karbon mesopori terimpregnasi TETA dan MDEA berhasil disintesis.Adsorpsi CO2 dilakukan dengan autoclave sistem batch. Hasil adsorpsi CO2 memperlihatkan karbon aktif memiliki kapasitas adsorpsi CO2 lebih besar dibandingkan karbon mesopori. Hasil adsorpsi CO2 pada karbon mesopori terimpregnasi TETA dan MDEA memiliki kapasitas adsorpsi CO2 yang meningkat dibandingkan karbon mesopori. Sedangkan kapasitas adsorpsi CO2 pada karbon aktif terimpregnasi TETA dan MDEA mengalami penurunan. Regenerasi adsorben memperlihatkan penurunan kapasitas adsorpsi CO2 selama pengujian lima kali siklus. Hal ini diakibatkan dari CO2 yang teradsorp sebelumnya belum sepenuhnya hilang sehingga mengganggu adsorpsi berikutnya. Selain itu, pemanasan pada saat regenerasi menyebabkan terjadi desorpsi amina pada karbon mesopori terimpreganasi TETA dan MDEA.

---

ABSTRACTThis research has successfully synthesized triethylenetetraamine (TETA) and methyl diethanol amine (MDEA) impregnated-mesoporous carbon. Mesoporous carbon was prepared through soft-template method with phloroglucinol and formaldehyde as carbon precursors, Pluronic F-127 as the structure directing agent and HCl as the catalyst. In this research, TETA and MDEA-impregnated activated carbon were used as comparison. TETA and MDEA impregnated mesoporous carbon and activated carbon were characterized by FTIR, CHN analyzer and surface area analysis to observe the effect impregnation on material structure.Impregnation increased the nitrogen content on the mesoporous carbon with increasing concentrations of TETA and MDEA impregnation. The FT-IR spectrum of TETA impregnated mesoporous carbon had absorption peaks that TETA?s characteristic wavenumber. The FT-IR spectrum of MDEA impregnated mesoporous carbon had absorption peaks MDEA?s characteristic wavenumber. The results of surface analysis showed impregnation TETA and MDEA decreased surface area and pore volume but still maintained mesoporous character. These results showed that TETA and MDEA-impregnated mesoporous carbon were successfully synthesized.CO2 adsorption performed with autoclaved-reactor in batch system. CO2 adsorption result showed the CO2 adsorption capacity of activated carbon higher than the mesoporous carbon. CO2 adsorption from TETA and MDEA impregnated mesoporous carbon have CO2 adsorption capacity increased than the mesoporous carbon. But the CO2 adsorption capacity of the TETA and MDEA-impregnated activated carbon decreased. Regeneration adsorbent showed decrease in CO2 adsorption capacity during five time cycles test. This is due to the CO2 adsorbed previously didn?t completely removed and interfere next adsorption. Futhermore, the heating for regeneration caused desorption amine on TETA and MDEA impregnated mesoporous carbon."

"ABSTRAKLiquefied Petroleum Gas (LPG) dengan kandungan utama propana dan butana berpotensi untuk menjadi sumber karbon dalam sintesis aligned carbon nanotubes (ACNT). Penelitian ini mempelajari pengaruh konsentrasi karbon dari LPG yang merupakan banyaknya jumlah mol karbon dalam volume gas keseluruhan dan waktu reaksi pada yield dan diameter CNT yang dihasilkan. Sintesis CNT menggunakan metode Floating Catalyst-Chemical Vapor Deposition (FC-CVD) dengan katalis ferrocene pada bola silika sebagai substrat. Karbon hasil sintesis tumbuh di substrat dan dinding reaktor kuarsa. Peningkatan konsentrasi karbon dari 0,017 M hingga 0,048 M mampu menghasilkan CNT pada substrat tetapi belum berbentuk ACNT. Yield yang dihasilkan memiliki kecenderungan untuk turun kemudian naik. Peningkatan konsentrasi karbon menurunkan diameter CNT dari 56 nm menjadi 41 nm. Penambahan waktu reaksi dari 40 menit menjadi 120 menit mampu meningkatkan yield dan memperbesar diameter CNT dari 41 nm menjadi 87 nm.

---

ABSTRACT

Liquefied Petroleum Gas (LPG) with propane and butane as the main components is potential to be carbon source in synthesis of aligned carbon nanotubes (ACNT). This research studies the influence of carbon concentration from LPG which is amount of the carbon moles in total volume of input gases and reaction time in yield and diameter of CNT produced. The synthesis of CNT using Floating Catalyst-Chemical Vapor Deposition (FC-CVD) method with ferrocene as catalysts on silica spheres as substrate. The carbons produced grow in substrate and quartz reactor?s wall. Increases carbon concentration from 0.017 M to 0.048 M is capable producing CNT on substrate but unformed ACNT. Yield produced has a tendency to down and then rise. Increases in carbon concentration reduce the diameter of CNT from 56 nm to 41 nm. Increases reaction time from 40 to 120 minutes is able to improve yield and increase diameter of CNT from 41 nm to 87 nm."

"Berbagai upaya meningkatkan kapasitas adsorpsi hidrogen pada Carbon Nanotubes CNT banyak dilakukan diantaranya melalui: optimasi struktur, pengaturan unsur doping serta modifikasi pada CNT sehingga diperoleh CNT dengan karakteristik baru, atau material dengan struktur baru. Jenis material nanostruktur yang sekarang banyak menarik perhatian adalah Boron Carbide, Boron Nitride dan Carbon Nitride. Pada penelitian ini model struktur yang dibahas adalah Single-walled Triazine Nanotube SWTNT, SWTNT dengan substitusi Boron, Boron Substituted-Single Walled Triazine Nanotube SWBTNT serta SWTNT substitusi boron dengan doping lithium: Lithium Doped on Boron Substituted Single-walled Triazine Nanotube SWBTLi2NT yang secara struktur maupun aplikasi untuk penyimpanan hidrogen belum banyak dibahas. Pada tahap awal penelitian dilakukan kajian semi empirik untuk mendapatkan diamater optimum untuk menyimpan hidrogen. Diperoleh diameter optimum pada diameter kurang dari 5? atau pada diameter antara 11 ndash; 14 ?. Berdasarkan hasil tersebut selanjutnya dilakukan simulasi adsorpsi hidrogen Single-walled Carbon Nanotube SWCNT dan berbagai material nanostruktur dengan chiralitas 18, 0. Analisa termodinamik yang paling penting dilakukan adalah perhitungan nilai luas permukaan spesifik spesific surface area/SSA. Dari hasil perhitungan berbagai model material diperoleh nilai SSA berturut-turut 2600, 2730 dan 2828 dan 2458 m2/g. Dengan demikian maka dapat diduga modifikasi struktur dengan substitusi/doping logam pada material berbasis karbon akan meningkatkan kapasitas adsorpsi hidrogen. Modifikasi tersebut juga mengidentifikasikan adanya peningkatan energi adsorpsi hidrogen secara signifikan yang besarnya berturut-turut 1,2; 1,97; 2,25 dan 9,7 kkal/mol. Simulasi dinamika mulekular MD memberikan hasil kapasitas adsorpsi pada temperatur ruang berturut-turut sebesar 1,59; 2,17; 2,31 dan 6,31 wt , di tekanan 120 atm. Pada temperatur 233 K kapasitas adsorpsi meningkat menjadi 2,26; 2,96; 3,23 dan 6,82 wt serta 6,1; 6,84; 7,73 dan 8,52 wt pada temperatur 77 K. Untuk memverifikasi hasil simulasi dilakukan perbandingan dengan regresi model adsorpsi isotermal, perbandingan dengan hasil eksperimen, perbandingan dengan perhitungan Density Functional Theory DFT , simulasi Grand Canonical Monte Carlo GCMC serta hasil simulasi MD dari hasil yang telah terpublikasi. Perbandingan dengan perhitungan semi empirik maupun eksperimen, secara umum hasil simulasi lebih tinggi sekitar 10 ndash; 20 . Dengan hasil DFT dan GCMC, hasil MD lebih rendah 10 ndash; 20 dan dengan hasil MD peneliti lain perbedaannya berkisar 5-10. Hasil MD juga menunjukkan adanya kesesuaian dengan model adsorpsi isotermal Langmuir, model isotermal Sips maupun model isotermal Toth dengan nilai koefisien determinasi di atas 0,99 pada temperatur 298 K, di atas 0,95 pada temperatur 233 K dan di atas 0,85 pada temperatur 77 K. Analisa monolayer coverage menunjukkan bahwa tanpa doping lithium daerah yang sanggup dicover tidak melebihi 30 , 40 dan 55 masing-masing pada temperatur 298, 233 dan 77 K. Dengan doping lithium coveragenya naik hingga 300. Dicapai coverage hampir 100 pada temperatur 298, 233 dan 77 K berturut-turut pada tekanan 100, 30 dan 5 atm. Berbagai ukuran termodinamik menunjukkan bahwa tanpa modifikasi sulit bagi SWCNT memenuhi kriteria untuk aplikasi penyimpanan hidrogen. Langkah modifikasi yang dilakukan melalui substitusi dan doping logam merupakan peta jalan yang mengarah untuk didapatkannya material baru yang dapat memenuhi target Departemen Energi Amerika Serikat US DoE . Dengan demikian SWBTLi2NT dapat diusulkan sebagai material jenis baru yang memenuhi berbagai persyaratan untuk aplikasi hydrogen storage.

---

Various eff orts have been conducted intensively to increase the hydrogen adsorption capacity of Carbon Nanotubes CNT , such as structure optimization, doping element arrangement and structure modification to obtain new characteristics of CNTs, or newly acquired materials. New types of materials that now attract a lot of attention are Boron Carbide, Boron Nitride and Carbon Nitride.

The structural models discussed in this study are Single walled Triazine Nanotube SWTNT, Boron Substituted Single walled Triazine Nanotube SWBTNT and Single walled Triazine Nanotube with substitution of boron and lithium doping SWBTLi2NT which structurally and in application for hydrogen storage has not been much discussed.

Based on semi empirical study, it is obtained that the optimum diameter to store hydrogen is diameter less than 5 or diameter between 11 14. From this results, a Single walled Carbon Nanotube SWCNT simulation was performed on chirality 18.0 . The choice of chirality is to assure three dimensional symmetrical properties, when the material type is replaced by a more complex type of material.

Based on the results, further simulations were made on various material variations with 18, 0 chirality The first thermodynamic analysis performed was calculation of SSA value and in various models the material obtained the value of SSA respectively of 2600, 2730 and 2828 and 2458 m2 g. Thus it can be predicted that structural modification by substitution and doping on carbon based materials will increase the hydrogen adsorption capacity. The modification also identified a significant increase in hydrogen adsorption energy of 1.2, 1.97, 2.25 and 9.7 kcal mole.

The molecular dynamics simulation gives the result of adsorption capacity at room temperature is respectively of 1.59, 2.17, 2.31 and 6.31 wt . At temperature of the adsorption capacity increased to 2.26, 2.96, 3.23 and 6.82 wt while 6.1, 6.84, 7.73 and 8.52 wt at a temperature of 77 K.

To verify the simulation results, a comparison with the regression of the isothermal adosrpsi model, the comparison with the experimental results, the comparison with Density Functional Theory DFT calculations, Grand Canonical Monte Carlo GCMC simulations and MD simulation results from published reports were hold.

In general comparison with semi empirical and experimental calculations, the simulation result is higher about 10 20 . With DFT and GCMC results, MD results were lower about 10 20 and with the other MD results about 5 10 . The MD results also indicate compatibility with the Langmuir isothermal model of adsorption, Sips Langmuir isothermal model and Toth Langmuir isothermal model with a coefficient of determination above 0.99 at a temperature of 298 K, above 0.95 at a temperature of 233 K and above 0.85 at a temperature of 77 K.

The monolayer coverage analysis showed that without lithium doping the covered area did not exceed 30 , 40 and 55 respectively at temperatures of 298, 233 and 77 K. With lithium coverage doping rise up to 300 and achieved coverage of nearly 100 at 298, 233 and 77 K temperatures at 100, 30 and 5 atm pressure, respectively. The various thermodynamic properties showed that without modification it is to difficult for SWCNT to meet the criteria for hydrogen storage applications.

The modification step made through substitution and metal doping is a roadmap that leads to the discovery of new materials that can meet the US Department of Energy US DoE targets. Thus SWBTLi2NT can be proposed as a new type of material that meets various requirements for hydrogen storage applications."