Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Terobosan teknologi diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi dunia tanpa membahayakan lingkungan. Salah satu terobosan ini adalah energi hidrogen yang melibatkan penggunaan energi terbarukan sepenuhnya sehingga meminimalisasi emisi gas rumah kaca. Salah satu bidang yang berkembang terkait dengan energi hidrogen adalah pemecahan air secara fotoelektrokimia. Pada penelitian ini, dipreparasi material fotoanoda BiVO4/(001)-TiO2/MXene. Sintesis material TiO2 nanosheet dengan paparan faset (001) dilakukan dengan metode hidrotermal sedangkan sintesis MXene dengan proses etching dan eksfoliasi. Dari hasil karakterisasi X-Ray Diffraction, Spektrofotometer Raman, Spektrofotometer UV- Diffuse Reflectance, Brunaeur-Emmet-Teller, Scanning Electron Microscope dan Transmission Electron Microscope telah menunjukkan bahwa material berhasil disintesis. Kemudian dilakukan preparasi fotoanoda BiVO4 yang diintegrasikan dengan material TiO2 nanosheet dan MXene melalui metode doctor blade. Untuk melihat pengaruh pemaparan faset kristal (001), dilakukan perbandingan dengan TiO2 komersial P25. Hasil fotoanoda yang disintesis kemudian dikarakterisasi dengan X-Ray Diffraction, Spektrofotometer UV- Diffuse Refectance, dan Scanning Electron Microscope lalu dilakukan aplikasi fotooksidasi air dengan pengujian Cyclic Voltammetry, Linear Sweep Voltammetry, dan Chronoamperometry. ......Innovations in technology are needed to supply the world's energy needs without endangering the environment. One of these breakthroughs is hydrogen energy, which involves the use of renewable energy to minimize greenhouse gas emissions. Photo electrochemistry water splitting is one of the recent studies associated with hydrogen energy. In this study, the BiVO4/(001)-TiO2/MXene photoanode material was prepared. The synthesis of TiO2 nanosheet material with exposure facet (001) is done by the hydrothermal method, while MXene is synthesized by etching and exfoliation processes. From X-ray Diffraction, the Raman Spectrophotometer, UV-Diffuse Reflectance Spectrophotometer, Brunaeur-Emmet-Teller, Scanning Electron Microscope, and Transmission Electron Microscope have shown that the material was successfully synthesized. A BiVO4 photoanode is prepared, and then integrated with TiO2 nanosheet and MXene material via doctor blade method. To see the effects of crystal facet exposure (001), it was compared with commercial TiO2 P25. The results of the synthesized photoanodes were then characterized with X-ray Diffraction, UV-Diffuse Reflectance Spectrophotometer, and Scanning Electron Microscope, and photo electrochemistry water oxidation was then tested with Cyclic Voltammetry, Linear Sweep Voltammetry, and Chronoamperometry.

Abstrak :
Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan teknologi yang pesat membuat investasi pada teknologi bidang hidrogen semakin banyak. Produksi hidrogen yang stabil menggunakan teknik elektrolisis air dianggap menjadi salah satu cara yang menjanjikan untuk mendapatkan sumber energi listrik terbarukan. Penggunaan teknik elektrolisis air alkali (AWE) untuk mengubah air menjadi hidrogen dan oksigen murni dapat mengurangi kadar emisi gas CO2. Maka dari itu dikembangkan elektrokatalis yang lebih efektif untuk proses tersebut, yaitu nanokomposit MoS2/MXene. Pada fabrikasi material nanokomposit MoS2/MXene, didapatkan komposit dengan nilai konduktifitas dan nilai aktivitas yang tinggi untuk reaksi evolusi hidrogen. Hasil karakteriasi sintesis MoS2, MXene dan nanokomposit MoS2/MXene, yang menggunakan karakterisasi SEM, TEM, XRD dan Spektroskopi Raman terlihat bahwa masing-masing senyawa prekursor komposit maupun nanokomposit MoS2/MXene berhasil disintesis. Berdasarkan hasil karakterisasi BET, terlihat nanokomposit MoS2/MXene memiliki luas permukaan yang lebih kecil (58,091 m2/g) dibandingkan dengan MXene (87,828 m2/g) dan MoS2 (67,441 m2/g). Kemudian fabrikasi elektroda dengan variasi GCE/MXene, GCE/MoS2, dan GCE/MoS2/MXene untuk dilakukan uji aktivitas elektrokatalik menggunakan karakterisasi Linear Sweep Voltametry (LSV) diperoleh nilai onset potensial, overpotential dan tafel slope pada elektroda GCE/MoS2/MXene memiliki nilai yang mendekati logam Pt untuk ketiga nilai tersebut. Kemudian melalui uji Electrochemically Active Surface Area (ECSA) diperoleh luas permukaan aktif yang paling tinggi pada nanokomposit MoS2/MXene. Berdasarkan uji EIS diketahui nanokomposit MoS2/MXene memiliki nilai hambatan transfer muatan sebesar 1,65 kΩ. dan memiliki stabilitas yang baik melalui uji kronoamperometri selama 9000 detik. ......Nowadays, hydrogen technology undergoes rapid advancement which causes high demand for investment in this field. Stable hydrogen production which utilizes water electrolysis techniques is a promising way to obtain renewable sources of electrical energy. By using the alkaline water electrolysis (AWE) technique to convert water to pure hydrogen and oxygen the method can also reduce CO2 gas emission. Therefore, an electrocatalyst with better effectiveness for this process was developed, one of them is MoS2/MXene nanocomposite, with high conductivity and high activity values for the hydrogen evolution reaction (HER) are obtained. The results of the characterization of the synthesis of MoS2, MXene and the MoS2/MXene nanocomposite, using SEM, TEM, XRD and Raman Spectroscopy characterization, showed that each composite precursor compound and MoS2/MXene nanocomposite were successfully synthesized. Based on the BET characterization results, it appears that the MoS2/MXene nanocomposite has a smaller surface area (58.091 m2/g) compared to MXene (87.828 m2/g) and MoS2 (67.441 m2/g). Then fabricate the electrodes with variations of GCE/MXene, GCE/MoS2, and GCE/MoS2/MXene to test the electrocatalytic activity using the Linear Sweep Voltametry (LSV) characterization to obtain the initial potential, overpotential and tafel slope values of the GCE/MoS2/MXene electrodes which approaches metal Pt for all three values. Then through the Electrochemically Active Surface Area (ECSA) test, the highest active surface area was obtained on the MoS2/MXene nanocomposite. Based on the EIS test, it was found that the MoS2/MXene nanocomposite had a charge transfer resistance value of 1.65 kΩ. and has good stability through chronoamperometric test for 9000 seconds.

Abstrak :
Meningkatnya penggunaan bahan bakar fosil telah membawa dampak yaitu peningkatan emisi karbon dioksida. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan mencari energi alternatif pengganti bahan bakar fosil. Salah satu dari energi alternatif itu adalah hidrogen. Hidrogen memiliki kapasitas penyimpanan yang besar dengan penggunaan yang relatif lebih aman dan ramah lingkungan. Namun produksi hidrogen dalam skala besar masih sulit dilakukan. Salah satu metode pembentukan hidrogen adalah dengan elektrolisis air. Hidrogen terbentuk melalui reaksi evolusi hidrogen yang terjadi pada katoda. Namun prosesnya memerlukan energi yang cukup besar, sehingga dibutuhkan sebuah katalis untuk membantu jalannya reaksi. Salah satu kandidat sebagai katalis adalah material 2 dimensi yang disebut MXene. MXene dinilai sebagai kandidat yang bagus dikarenakan permukaannya hidrofilik dan mempunyai konduktivitas yang baik. Untuk meningkatkan aktivitas katalititk dari MXene, digunakan prekursor logam perak untuk fabrikasi nanokomposit MXene/Ag melalui metode reduksi. Penelitian ini berhasil mensintesis nanokomposit MXene/Ag dengan beberapa variasi jumlah Ag. Nanokomposit MXene/Ag yang dihasilkan telah dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, TEM, SEM dan SEM EDX. Hasil pengujian menunjukkan nanokomposit MXene/Ag mengalami perubahan sifat fisika dan kimia, seperti perubahan warna, peningkatan konduktivitas dan aktivitas katalitik. ......The increasing use of fossil fuels has led to an increase in carbon dioxide emission. One way to solve this problem is to find alternative energy to replace fossil fuels. One of those alternative energies is hydrogen. Hydrogen has a large storage capacity with relatively safer and environmentally safe to use. However, hydrogen production on a large scale is difficult to do. One method of hydrogen formation is by water electrolysis. Hydrogen is formed through the hydrogen evolution reaction that occurs at the cathode. However, due to the process that uses a large amount of energy, a catalyst is needed to help the reaction. One of the candidates as a catalyst is a 2-dimention material called MXene. MXene is considered a good candidate due to its hydrophilic surface with good conductivity. To increase the catalytic activity of MXene, silver precursor was used as a precursor to fabricate MXene/Ag nanocomposite through reduction. Based on the results, the synthesis of MXene/Ag nanocomposite by reduction can be done with optimal results. The test results showed that MXene/Ag nanocomposites experienced changes in physical and chemical properties, such as change in color, increased conductivity and catalytic activity.

Abstrak :
Pada era revolusi industri ini, kebutuhan energi selalu meningkat. Sebagian besar kebutuhan energi ini dicukupi menggunakan bahan bakar fosil yang merupakan penyumbang emisi gas CO2. Hidrogen merupakan salah satu alternatif yang dapat menggantikan bahan bakar fosil karena densitas gravimetriknya yang tinggi. Produksi hidrogen bebas emisi dapat dilakukan melalui proses elektrolisis air alkali yang memanfaatkan suatu elektrokatalis. Salah satu elektrokatalis potensial adalah NiFe2O4 berpori yang memiliki kemampuan elektrokatalisis lebih baik jika terintegrasi dengan MXene sebagai substrat konduktif. Pada penelitian ini dilakukan sintesis NiFe2O4 nanopori menggunakan SBA-15 sebagai hard template dengan metode nanocasting sedangkan sintesis MXene dilakukan melalui metode etching dan eksfoliasi. Kemudian dilakukan preparasi nanokomposit MXene/NiFe2O4 nanopori menggunakan metode hidrotermal. Dari hasil karakterisasi XRD, TEM, dan Raman, terlihat bahwa masing-masing senyawa prekursor komposit maupun nanokomposit MXene/NiFe2O4 nanopori telah berhasil disintesis. Lalu berdasarkan karakterisasi BET, terlihat bahwa komposit yang dipreparasi memiliki luas permukaan lebih tinggi (176,678 m2/g) dibandingkan MXene (77,946 m2/g) dan m-NiFe2O4 (102,395 m2/g). Senyawa -senyawa yang telah dipreparasi lalu diuji secara elektrokimia melalui uji LSV, ECSA, EIS dan kronoamperometri. Pengujian LSV menunjukkan komposit yang dipreparasi memiliki nilai onset potential serta overpotential paling kecil dibandingkan m-NiFe2O4 dan MXene yang menunjukkan komposit yang dipreparasi memiliki performa reaksi evolusi hidrogen paling baik. Melalui uji ECSA, diperoleh luas permukaan aktif paling tinggi pada komposit. Kemudian berdasarkan uji EIS diketahui komposit m-NiFe2O4/MXene memiliki hambatan transfer muatan sebesar 338 kΩ. Lalu berdasarkan uji stabilitas, diketahui bahwa elektroda GCE/ NiFe2O4/MXene memiliki stabilitas yang cukup baik bahkan setelah 1000 siklus CV serta uji kronoamperometri jangka panjang dengan efisiensi faraday hidrogen yang dihasilkan sebesar 0,022%. ......In the era of industrial revolution, energy demand is always increasing. Most of this energy need are fulfilled using fossil fuels which are a contributor to CO2 gas emissions. Hydrogen is one of the alternatives that can replace fossil fuels because of its high gravimetric density. Emission-free hydrogen production can be carried out through an alkaline water electrolysis process utilizing an electrocatalyst. One of the potential electrocatalysts is the porous NiFe2O4 which has better electrocatalytic ability when integrated with MXene as a conductive substrate. In this study, nanoporous Ni-Fe2O4 was synthesized using SBA-15 as a hard template with nanocasting method while MXene was synthesized via etching and exfoliation method. The preparation of nanoporous MXene/NiFe2O4 nanocomposite was carried out using the hydrothermal method. From the results of XRD, TEM, and Raman characterization, it can be seen that each composite precursor compound and the composite itself has been successfully synthesized. Then based on the BET characterization, it was seen that the prepared composite had a higher surface area (176.678 m2/g) than MXene (77.946 m2/g) and m-NiFe2O4 (102.395 m2/g). The compounds that have been prepared were then tested electrochemically through LSV, ECSA, EIS and chronoamperometric tests. The LSV test showed that the prepared composite had the smallest onset potential and overpotential values compared to m-NiFe2O4 and MXene, which indicated that the prepared composite has the best hydrogen evolution reaction performance. Through the ECSA test, the highest active surface area was obtained in the composite. Then based on the EIS test, it is known that the NiFe2O4/MXene composite has charge transfer resistance of 338 kΩ. Then based on the stability test, it was found that the GCE/m-NiFe2O4/MXene electrode had good stability even after 1000 CV cycles and long time chronoamperometric tests with 0,022% faradaic efficiency.