ABSTRAK
Karbon mesopori telah berhasil disintesis melalui metode soft template denganPluronic F-127 sebagai agen pembentuk pori; phloroglucinol dan formaldehidasebagai sumber karbon. Karbon mesopori kemudian dimodifikasi permukaannyadengan trietilentetraamina (TETA) untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi gasCO2, dan dilakukan juga modifikasi permukaan karbon aktif komersial denganTETA sebagai pembanding. Karbon mesopori dan karbon aktif komersialtermodifikasi TETA dikarakterisasi dengan instrumen FTIR, SEM, EDS dansurface area analyzer-BET untuk melihat pengaruh modifikasi terhadap strukturdan sifat kedua material tersebut. Analisis komposisi unsur dari karbon mesoporitermodifikasi dan karbon aktif termodifikasi 30% TETA (w/w) menunjukkanpeningkatan kandungan unsur nitrogen berurutan sebesar 21,190% wt dan 1,897%wt. Spektrum FTIR karbon mesopori dan karbon aktif termodifikasi TETA 30%wt memiliki puncak serapan pada bilangan gelombang 3100~3600 cm-1,1485~1579 cm-1 dan 2924 cm-1 yang merupakan puncak serapan vibrasistretching N-H, vibrasi stretching simetris dan asimetris CH2 dan vibrasi bendingN-H dari TETA, yang menunjukkan kedua material karbon telah berhasildimodifikasi. Hasil analisis luas permukaan dan ukuran pori menunjukkanmodifikasi karbon aktif dengan TETA menurunkan luas permukaan karbon aktifkomersial secara signifikan, dari 518,9 m2/g menjadi 17,83 m2/g untuk modifikasiTETA 30% wt, sementara luas permukaan karbon mesopori hanya turun dari391 m2/g menjadi 161,3 m2/g. Hasil uji adsorpsi CO2 menunjukkan karbonmesopori termodifikasi TETA memiliki kemampuan adsorpsi CO2 lebih baikdibandingkan karbon mesopori tanpa modifikasi, yang mengadsorpsi 7,166 mmol CO2/g adsorben dibandingkan dengan 6,100 mmol CO2/g adsorben untuk karbonmesopori tanpa modifikasi selama 30 menit. Hasil ini lebih baik dibandingkandengan kemampuan adsorpsi CO2 karbon aktif termodifikasi TETA (30% wt dan50% wt) yang mengadsorpsi 1,200 mmol CO2/g adsorben dan 1,230 mmol CO2/gadsorben. Kemampuan adsorpsi karbon aktif komersial termodifikasi TETA turundrastis bila dibandingkan dengan sebelum modifikasi (sebesar 9,070 mmol CO2/gadsorben), yang merupakan kemampuan adsorpsi CO2 paling baik diantaraadsorben-adsorben lainnya pada penelitian ini. Hasil ini menunjukkan modifikasikarbon mesopori dengan TETA berhasil meningkatkan kemampuan adsorpsi CO2,namun sebaliknya modifikasi karbon aktif dengan TETA menurunkankemampuan adsorpsi CO2, yang diakibatkan oleh tertutupnya pori.
ABSTRACT
Mesoporous carbon has been successfully synthesized through soft templatingmethod with Pluronic F-127 as pore directing agent; phloroglucinol andformaldehyde as carbon sources. Furthermore, the surface of mesoporous carbonwas modified with triethylenetetraamine (TETA) to enhance the CO2 adsorptioncapability. As comparison, activated carbon was also modified with TETA andtested for CO2 adsorption. TETA modified mesoporous and activated carbon werecharacterized with FTIR, SEM-EDS and SAA-BET instruments to see the effectof modification to the structure and characteristic of both materials. Analysis ofthe elemental composition of mesoporous carbon and activated carbon modifiedTETA 30% wt indicates the enhancement of nitrogen to the amount of 21,190 %wt and 1,897 % wt for mesoporous and activated carbon respectively. FTIRspectrum of both materials show peaks at 3100~3600 cm-1, 1485~1579 cm-1 and2924 cm-1 which are assigned for N-H stretching, symmetric and asymmetric CH2and N-H bending peaks from TETA, which indicates that both materials has beensuccesfully modified. The result of surface area and pore size measurement indicate that modification of activated carbon with TETA decreases its surfacearea, from 518,9 m2/g to 17,83 m2/g for 30% wt TETA modification. On the otherhand, the surface area of modified mesoporous carbon only decreased from391 m2/g to 161,3 m2/g. The CO2 adsorption results indicate that modifiedmesoporous carbon have higher CO2 adsorption capability than non-modifiedmesoporous carbon, in which adsorbing 7,166 mmol CO2/g adsorbent for 30% wtloading compared to 6,100 mmol CO2/g adsorbent for non-modified mesoporouscarbon through 30 minutes running. This result is higher than TETA modifiedactivated carbon (30% wt and 50% wt) adsorption capability which are 1,200mmol CO2/g adsorbent and 1,230 mmol CO2/g adsorbent, respectively. Theadsorption capability of modified activated carbon decreases significantlycompared to non-modified activated carbon (about 9,070 mmol CO2/g adsorbent),which is the highest amongst all tested adsorbents in this work. In conclusion, thesurface of mesoporous carbon modification with TETA enhance the CO2adsorption capability. On the other hand, modification of activated carbon withTETA lower the CO2 adsorption capability, due to the blocking of the pores. |
S61155-Muhamad Faisal.pdf :: Unduh