Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Bahan bakar hidrogen merupakan salah satu sumber energi baru dan terbarukan yang menarik perhatian karena memiliki kepadatan energi yang tinggi. Reaksi evolusi hidrogen merupakan teknik paling sederhana yang dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen sebagai salah satu sumber energi alternatif. Pengembangan material terus dilakukan agar dapat memperoleh kinerja reaksi evolusi hidrogen yang efektif dan efisien. Pada penelitian ini, dilakukan dekorasi multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) dengan nanopartikel AuAg menggunakan metode direct borohydride reduction, yang akan digunakan sebagai elektrokatalis pada reaksi evolusi hidrogen, Keberhasilan dan kemurnian dari dekorasi nanopartikel AuAg terhadap MWCNT telah dianalisis melalui karakterisasi XRD, Spektroskopi UV-Vis, dan Spektroskopi Raman. Komposit AuAg/MWCNT, Au/MWCNT, Ag/MWCNT dan f-MWCNT yang telah dipreparasi akan ditambatkan pada elektroda glassy carbon melalui metode drop casting. Nilai overpotensial yang didapatkan dari elektroda GCE/AuAg/MWCNT, GCE/Au/MWCNT, GCE/Ag/MWCNT, GCE/MWCNT, dan bare GCE berturut-turut adalah -0,47 V; -0,63V; -0,50 V; -0,64 V dan -0,96 V yang membuktikan bahwa dekorasi MWCNT dengan nanopartikel AuAg berhasil meningkatkan kinerja sebagai elektrokatalis pada reaksi evolusi hidrogen dengan menurunkan nilai overpotensial. Selain itu, dari pengujian ECSA diketahui bahwa luas permukaan aktif dari elektroda GCE/AuAg/MWCNT adalah 0,1665 cm-2, jauh lebih besar jika dibandingkan dengan GCE/Au/MWCNT (0,0353 cm- 2), GCE/Ag/MWCNT (0,020 cm-2), GCE/MWCNT (0,0067 cm-2) dan bare GCE (0,0033 cm-2). Sifat konduktivitas dan kestabilan elektroda GCE/AuAg/MWCNT juga berhasil dibuktikan dari analisis EIS dan uji stabilitas elektroda melalui metode kronoamperometri. Selain itu, seluruh komposit dilakukan karakterisasi dengan menggunakan Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Spektroskopi Raman, X-ray diffraction (XRD), Spektroskopi UV-Vis, dan transmission electron microscopy (TEM).

---

Hydrogen fuel currently gaining popularity as a renewable source due to its higher energy density. Hydrogen evolution reaction is the simplest and most effective method to produce hydrogen as a source of alternative energy with zero emission of CO2. Material development continues to be carried out to obtain an effective and efficient hydrogen evolution reaction performance. In this research, a direct borohydride reduction process was utilized to decorate multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) with AuAg nanoparticles, which would be used as an electrocatalyst in the hydrogen evolution reaction. The prepared AuAg/MWCNT, Au/MWCNT, Ag/MWCNT, and f-MWCNT composites will be anchored to the glassy carbon electrode by a drop-casting method. The overpotential values obtained from the GCE/AuAg/MWCNT, GCE/Au/MWCNT, GCE/Ag/MWCNT, GCE/MWCNT, and bare GCE electrodes were -0.47 V; -0.63V; - 0.50 V; -0.64 V and -0.96 V which proved that the decoration of MWCNT with AuAg nanoparticles succeeded in increasing the performance as an electrocatalyst in the hydrogen evolution reaction by reducing the overpotential value. In addition, from the ECSA test it is known that the active surface area of the GCE/AuAg/MWCNT electrode is 0.1665 cm-2, much larger than that with GCE/Au/MWCNT (0.0353 cm-2), GCE/Ag/MWCNT (0.020 cm-2), GCE/MWCNT (0.0067 cm-2) and bare GCE (0.0033 cm- 2). The conductivity and stability of the GCE/AuAg/MWCNT electrodes were also proven from the EIS analysis and the electrode resistance test using the chronoamperometric method. All the composites were also characterized using Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Raman Spectrophotometer, X-Ray Diffraction (XRD), UV-VIS Spectrophotometry, and Transmission Electron Microscopy (TEM)."

"Saat ini penggunaan bahan bakar fosil sedemikian besarnya dan permintaan energi terus meningkat, namun keterbatasan bahan bakar fosil, dampak lingkungan yang dihasilkan dari pembakaan bahan bakar fosil, pengembangan teknologi penghasil energi yang bersih dan berkelanjutan menjadi sangat penting. Hidrogen adalah salah satu energi yang potensial untuk pengganti bahan bakar fosil dan merupakan energi alternatif untuk masa depan, karena ramah lingkungan dan dapat menghasilkan enenrgi yang cukup besar. Reaksi evolusi hidrogen dengan teknik elektrolisis AWE (alkaline water electrolysis) merupakan teknik yang populer saat ini untuk menghasilkan hydrogen. Penelitian ini telah berhasil mensintesis MoS2 dan komposit MoS2/Ag, serta telah dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, FESEM, dan TEM. Fabrikasi elektroda GCE/MoS2/Ag dan uji aktivitas elektrokatalitiknya menggunakan teknik LSV, ECSA, dan CV, juga telah dilakukan. Melalui hasil pengujian Linear Sweep Voltammetry (LSV) diperoleh bahwa komposit MoS2/Ag memiliki nilai onset dan overpotensial yang paling mendekati Pt wire sebagai benchmark, yaitu 123 mV dan 253 mV. Hal ini membuktikan bahwa dekorasi MoS2 dengan Ag sudah berhasil untuk meningkatkan aktivitas katalitik dan konduktivitasnya. Melalui uji Electrochemically Active Surface Area (ECSA) diperoleh luas permukaan aktif yang paling tinggi pada nanokomposit MoS2/Ag. Berdasarkan uji kronoamperometri diketahui MoS2/Ag selama 9000 detik menghasilkan komposit yang cukup stabil sebagai elektrokatalis reaksi evolusi hidrogen.

---

Currently, the use of fossil fuels is so enormous, and the demand for energy continues to increase. But the limitations of fossil fuels, the environmental impact resulting from burning fossil fuels, and the development of clean and sustainable energy-producing technologies are very important. Hydrogen is a potential energy to replace fossil fuels and is an alternative energy for the future because it is environmentally friendly and can produce quite a large amount of energy. Hydrogen evolution reaction with the AWE electrolysis technique (alkaline water electrolysis) is a popular technique today to produce hydrogen. This research has succeeded in synthesizing MoS2 and MoS2/Ag composites and have characterized by FTIR, XRD, FESEM, and TEM. GCE/MoS2/Ag electrode fabrication and electrocatalytic activity tests using LSV, ECSA, and CV techniques have also carried out. Through the LSV test results, it was found that the MoS2/Ag composite had onset and overpotential values closest to Pt wire as a benchmark, namely 123 mV and 253 mV. Prove that decorating MoS2 with Ag has succeeded in increasing its catalytic activity and conductivity. Through the Electrochemically Active Surface Area (ECSA) test, the highest active surface area was obtained on the MoS2/Ag composite. Based on the chronoamperometric test, it is known that MoS2/Ag for 9000 seconds produces a fairly stable composite as an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction."

"Peningkatan kebutuhan dan konsumsi energi setiap tahunnya tentu menjadi tantangan bagi seluruh dunia dalam menemukan sumber energi yang tidak berbahaya bagi lingkungan karena umumnya hampir sebagaian besar sumber energi saat ini berasal dari bahan bakar fossil yang mana seperti diketahui, bahan bakar fosil dapat menghasilkan emisi CO2 yang termasuk sebagai gas rumah kaca. Salah satu sumber energi yang cukup menjanjikan sebagai alternatif dari bahan bakar fosil adalah Hidrogen. Produksi hidrogen dapat dihasilkan dari elektrolisis air melalui water spiltting. Dalam proses water splitting, elektrokatalis adalah faktor penting yang dapat meminimalkan nilai overpotential. Material yang berpotensi digunakan sebagai elektrokatalis adalah MXene (Ti3C2Tx) yang disisipkan dengan material lainnya yaitu Multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) terfungsionalisasi. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan sintesis nanokomposit MXene/MWCNT melalui metode hidrotermal untuk digunakan sebagai elektrokatalis pada reaksi evolusi hidrogen. Nanokomposit MXene/MWCNT yang telah disintesis kemudian dikarakerisasi menggunakan XRD, SEM, TEM, FTIR, BET dan spektroskopi Raman. Lalu untuk mengetahui performa elektrokatalisnya didapatkan dari pengujian elektrokimia LSV, CV, EIS dan kronoamperometri. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa nilai onset dan overpotential nanokomposit MXene/MWCNT sebesar 267mV dan 517mV, yang mana nilai tersebut paling kecil dibandingkan elektroda lainnya yang digunakan pada penelitian ini dan melalui perhitungan ECSA dari pengujian CV didapatkan nilai luas permukaan aktif elektrokimia nanokomposit MXene/MWCNT sebesar 93,75cm2. Kemudian berdasarkan pengukuran EIS diketahui nanokomposit MXene/MWCNT memiliki hambatan yang kecil dan konduktivitas yang baik. Selain itu untuk kestabilannya yang dievaluasi melalui pengujian elektrokimia kronoamperometri, didapatkan bahwa nanokomposit MXene/MWCNT memiliki kestabilan yang cukup baik dalam digunakan sebagai elektrokatalis pada reaksi evolusi hidrogen.

---

The increase in energy demand and consumption every year is certainly a challenge for the whole world in finding energy sources that are not harmful to the environment because almost large source of energy today comes from fossil fuels. As known, fossil fuels can produce CO2 emissions which is one of a greenhouse gas. Hydrogen is one of the promising energy sources as an alternative to fossil fuels. Hydrogen production can be produced from water electrolysis through water splitting. In the process of water splitting, electrocatalyst is an important factor that can minimize the overpotential value. The material that has the potential to be used as an electrocatalyst is MXene (Ti3C2Tx) which is inserted with other materials, namely functionalized Multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). Therefore, in this research, the synthesis of MXene/MWCNT nanocomposites by hydrothermal method was carried out to be used as an electrocatalyst in the hydrogen evolution reaction. The synthesized MXene/MWCNT nanocomposite was then characterized using XRD, SEM, TEM, FTIR, BET and Raman spectroscopy. Then to find out the performance of the electrocatalyst obtained from LSV, CV, EIS and chronoamperometric electrochemical tests. Based on the research results, we found out that the onset and overpotential values ​​of the MXene/MWCNT nanocomposites are 267mV and 517mV, which are the smallest values ​​compared to the other electrodes used in this study and through ECSA calculations from the CV testing, the value of the electrochemical active surface area of ​ MXene/MWCNT nanocomposites is 93,75cm2. Then based on EIS measurements it is known that the MXene/MWCNT nanocomposite has small resistance and good conductivity. In addition to its stability which was evaluated through chronoamperometric electrochemical testing, it was found that the MXene/MWCNT nanocomposite had fairly good stability in being used as an electrocatalyst in the hydrogen evolution reaction."

"Energi hidrogen dianggap menjadi salah satu sumber energi yang menjanjikan. Bahan bakar hidrogen memiliki banyak kelebihan seperti kapasitas penyimpanan, efisiensi, pembaruan, kebersihan, emisi nol, dan sumber menjadikannya pilihan yang sangat baik sebagai pasokan energi untuk panas dan listrik. Dengan menggunakan teknik alkaline water electrolysis untuk mengubah air menjadi hidrogen dan oksigen. Nanokomposit MoS2/CuO menjadi elektrokatalis yang meningkatkan nilai konduktifitas dan nilai aktivitas yang tinggi untuk reaksi evolusi hidrogen (HER). Pada penelitian ini dilakukan sintesis MoS2/CuO dan dianalisis dengan karakterisasi TEM, SEM, XRD, dan spektroskopi raman. Didapatkan hasil dari karakterisasi masing-masing senyawa prekursor dan komposit berhasil disintesis. Fabrikasi elektroda MoS2/CuO dilakukan dengan elektroda GCE/MoS2 dan GCE/MoS2/CuO untuk diuji aktivitas elektrokatalitik menggunakan LSV diperoleh nilai onset potential, overpotential dan tafel slope GCE/MoS2/CuO memiliki nilai yang mendekati Pt. Kemudian dilakukan uji EIS dan diperoleh nilai hambatan GCE/MoS2/CuO sebesar 483 Ω. Kemudian dilakukan uji CV untuk memperoleh nilai ECSA diperoleh nilai paling tinggi adalah GCE/MoS2/CuO. GCE/MoS2/CuO juga memiliki kestabilan yang baik dengan melakukan uji kronoamperometri selama 9000 detik.

---

Hydrogen energy is considered a promising energy source, offering advantages such as storage capacity, efficiency, renewability, cleanliness, zero emissions, and versatility, making it an excellent choice for heat and electricity supply. Alkaline water electrolysis is utilized to convert water into hydrogen and oxygen. A nanocomposite of MoS2/CuO serves as an electrocatalyst, enhancing conductivity and exhibiting high activity for the hydrogen evolution reaction (HER). In this research, MoS2/CuO synthesis was conducted and analyzed through TEM, SEM, XRD, and Raman spectroscopy characterizations. Successful synthesis results were obtained for the precursor and composite compounds. MoS2/CuO electrode fabrication involved GCE/MoS2 and GCE/MoS2/CuO electrodes, and their electrocatalytic activity was tested using LSV. The GCE/MoS2/CuO exhibited onset potential, overpotential, and tafel slope values close to Pt. EIS testing revealed a resistance value of 483 Ω for GCE/MoS2/CuO. CV testing was performed to determine ECSA, with GCE/MoS2/CuO achieving the highest value. Additionally, GCE/MoS2/CuO demonstrated good stability during chronoamperometry testing over 9000 seconds."

"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."

"Pada proses perlakuan panas baja, tahap pendinginan merupakan tahapan krusial yang menentukan kekerasan dari baja tersebut. Pada proses ini dibutuhkannya media pendingin yang dapat memberikan laju pendinginan yang tinggi seperti thermal fluids. Pada penelitian ini, digunakan partikel Multi-Walled Carbon Nanotube (MWCNT) yang berukuran 5820 d.nm dengan oli 5W-40. Proses sintesis thermal fluids dilakukan dengan metode dua-tahap yaitu dengan mencampurkan variasi konsentrasi partikel sebesar 0,1 w/v%; 0,3 w/v%; dan 0,5 w/v% ke dalam fluida, yang selanjutnya ditambahkan dengan variasi surfaktan yaitu SDBS, PEG, dan CTAB sebesar 3 w/v% untuk meningkatkan kestabilannya. Thermal fluids kemudian dilakukan karakterisasi untuk mengetahui kestabilan, viskositas, dan konduktifitas termalnya. Selanjutnya akan digunakan baja S45C yang diberi perlakuan panas dengan cara memanaskan baja hingga temperature 900oC dengan waktu penahanan (holding time) selama satu jam, yang kemudian dilakukan pendinginan pada media pendingin nanofluida. Baja hasil pendinginan kemudian dilakukan pengujian mikrostruktur dan kekerasannya. Secara keseluruhan karakterisasi thermal fluids dengan MWCNT, penggunaan surfaktan CTAB memberikan hasil yang paling optimal pada kestabilan, viskositas, dan konduktifitas termal dari thermal fluids, yaitu 74,6mV, 138,6 cP, and 0,17 Wm-1C-1 secara berurutan. Kekerasan tertinggi baja yang dapat dicapai pada thermal fluids dengan MWCNT yaitu dengan penggunaan surfaktan dimana nilai kekerasan berkisar di 28 HRC.

---

In the heat treatment process of steel, the cooling (quenching) stage is a crucial step that determines the hardness of the steel. This step requires a quenching medium that can provide a high cooling rate such as thermal fluids. In this research, thermal fluids using Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) particles with a size of 5820 d.nm and 5w-40 oil were used. The thermal fluids synthesis process was carried out by the two-step method, mixing variations of 0,1 w/v%; 0,3 w/v%; and 0,5 w/v% particle into the fluid, then adding them with variations of 3 w/v% surfactants namely SDBS, PEG, and CTAB to increase stability. The thermal fluids were then characterized to determine their stability, viscosity, and thermal conductivity. Furthermore, S45C steel will be used, and heat treated to a temperature of 900oC with a holding time of one hour, which then quenched in a nanofluid cooling medium. The quenched steel is then tested for its microstructure and hardness. Overall, the use of CTAB surfactants gave the most optimal results on the stability, viscosity, and thermal conductivity of thermal fluids, which is 74,6mV, 138,6 cP, and 0,17 Wm-1C-1consecutively. The highest hardness of steel can be achieved in thermal fluids with surfactants (PEG, SDBS, and CTAB) where the hardness values range around 28 HRC."

"Pemanfaatan carbon nanotube (CNT) sebagai support elektrokatalis Pt dalam sistem Proton Exchange Membran Fuel Cell (PEMFC) memberikan potensi yang cukup besar menggantikan karbon amorf untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan Pt yang cenderung mahal. Pembuatan elektrokatalis berbasis CNT telah berhasil dilakukan dengan mendeposisikan nanopartikel Pt pada permukaan Multi Wall Carbon Nanotube (MWCNT) melalui proses presipitasi menggunakan etilen glikol (EG). Optimalisasi ukuran dan distribusi nanopartikel Pt pada permukaan MWCNT dilakukan dengan variasi keasaman reaksi (pH 4, 7, dan 13) dengan variasi reduktor (NaBH4 dan LiAlH4). Hal ini dilakukan untuk mengatur kondisi sintesis yang dapat menghasilkan elektrokatalis dengan pemuatan (loading) Pt yang tinggi. Ukuran dan distribusi Pt sebagai kontributor utama terhadap pemuatan Pt digunakan sebagai indikator yang akan mempengaruhi kinerja PEMFC. Deposisi Pt pada permukaan MWCNT terfungsionalisasi melalui prekursor hexachloroplatinic acid (H2PtCl6) dilakukan melalui metode presipitasi dengan variasi reduktor dan variasi keasaman reaksi. Karakterisasi elektrokatalis dilakukan menggunakan Difraktometer Sinar-X (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS), Transmission Electron Microscope (TEM), Particle Size Analyzer (PSA), Raman Spectroscopy dan Surface Area Analyzer (SAA). Sedangkan uji kinerja dilakukan dengan menyiapkan konfigurasi membrane electrode assembly (MEA) berbasis elektrokatalis Pt/CNT yang telah dibuat.Berdasarkan hasil karakterisasi yang telah dilakukan, reduktor NaBH4 memberikan pemuatan Pt yang tinggi yaitu 31,99 % dari hasil analisis kuantitatif menggunakan EDS. Hasil analisis difraksi sinar-X dan TEM menunjukkan terbentuknya nanopartikel Pt pada permukaan CNT dengan ukuran sebesar 3 hingga 4 nm. Kecenderungan aglomerasi menjadi 6-9 nm terjadi pada pH menyebabkan perubahan rasio R=ID/IG MWCNT dari 1,45 (pH 4) menjadi 1,18 (pH 13) sebagai faktor yang dipengaruhi oleh distribusi Pt pada cacat MWCNT dimana pH 13 menghasilkan distribusi Pt yang lebih tinggi. Disamping itu luas permukaan Pt/CNT antara 87,182-110,611 m2/g telah terbukti lebih besar daripada Pt/C komersial. Hasil pengujian stack fuel cell dengan Membrane Electrode Assembly (MEA) berbasis elektrokatalis Pt/CNT menunjukkan kurva viii viii polarisasi dari Pt-CNT dengan reduktor NaBH4 dan LiAlH4 pada pH 13 sebesar 43 mW/cm2 dan 17 mW/cm2.

---

The utilization of carbon nanotube (CNT) as support of electrocatalyst Pt in Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) was highly potential to replace amorphous carbon to increase the efficiency of Pt utilization which tent to be expensive. The Pt/CNT-based electrocatalyst has been successfully synthesized by depositing Pt nanoparticles on Multi Wall Carbon Nanotube (MWCNT) surfaces via precipitation process using ethylene glycol (EG). Optimizing of Pt nanoparticles size and distribution on the MWCNT surface has been conducted under various acidity (pH 4, 7, and 13) with varying of reducing agent (NaBH4 and LiAlH4). This controlled synthesis condition is conducted to get optimized Pt loading on the electrocatalyst system. The size and distribution of Pt as the main contributor of Pt loading were used as the main indicator that will affect the performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). Pt deposition on the functionalized-MWCNT surface from hexachloroplatinic acid (H2PtCl6) precursor was carried out using precipitation method with varying of both reducing agent and acidity levels. Electrocatalyst was characterized by using different testing instruments such as X-Ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) powered by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS), Transmission Electron Microscope (TEM), Particle Size Analyzer (PSA), Raman Spectroscopy and Surface Area Analyzer (SAA). Performance as a catalyst in PEMFC was tested by preparing a membrane electrode assembly (MEA)-based Pt/CNT.According to characterization results, the combination of the highest acidity levels (pH=13) and reducing agent NaBH4 showed the highest Pt loading around 31.99% reflected from XRD results and supported by quantitative results using EDS. The result of XRD analysis and TEM observation showed that Pt-nanoparticles of size around 3-4 nm were deposited on CNT surfaces. The agglomeration of Pt nanoparticles occurred in the highest acidity levels (pH=13) where its size was changed to 6-9 nm. It contributed to the performance of electrocatalyst. The ratio (R= ID/IG) of MWCNT is decreased from 1.45 (pH=4) to 1.18 (pH=13) with the increasing of acidity levels as one of factor which was influenced by Pt distribution on the defect of CNT where the highest acidity levels (pH=13) give well Pt distribution on CNT surface. Subsequently, the surface area of Pt/CNT is about 87.182-110.611 m2/g which proved better than commercial Pt/C. The result of stack fuel cell with membrane electrode assembly (MEA-based Pt/CNT showed that polarization curve of Pt/CNT using reducing agent NaBH4 dan LiAlH4 under the highest acidity levels (pH=13) is about 43 mW/cm2 and 17 mW/cm2 respectively."

"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."

"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."