ABSTRAK
Revolusi industri meningkatkan konsentrasi CO2 di atmosfer yang berdampak padaefek rumah kaca yang memicu pemanasan global. Oleh karena itu, dilakukanpenelitian untuk menangkap (capture) CO2 menggunakan karbon mesoporitermodifikasi gugus amina. Penelitian ini membandingkan kemampuan adsorpsiCO2 menggunakan karbon mesopori hasil sintesis dan karbon aktif komersial,kemudian dibandingkan juga jika keduanya dimodifikasi dengan gugus amina.Karbon mesopori disintesis melalui metode soft template menggunakanphloroglucinol dan formaldehida sebagai sumber karbon; serta Pluronic F-127sebagai agen pembentuk pori. Karbon mesopori hasil sintesis dan karbon aktifkomersial kemudian dimodifikasi dengan triethylenetetramine (TETA) untukmeningkatkan kemampuan adsorpsi CO2. Hasil XRD menunjukkan adanya duapuncak yang melebar dan tidak tajam pada 2θ = 24,21º dan 2θ = 43,85º, menurutindeks JCPDS, No. 75-1621 puncak ini adalah puncak khas untuk material karbongrafit heksagonal. Berdasarkan karakterisasi FTIR, karbon mesopori hasil sintesismemiliki kesamaan dengan karbon aktif komersial, yaitu tidak adanya puncakserapan yang muncul. Setelah dimodifikasi dengan TETA muncul puncak serapanpada daerah sekitar 1580-1650 cm-1 yang merupakan vibrasi N-H bending danpuncak serapan pada daerah sekitar 3150-3380 cm-1 yang merupakan vibrasi N-Hstretching. Berdasarkan analisis BET, didapatkan informasi bahwa modifikasidengan TETA menurunkan luas permukaan, volume pori, dan diameter pori. Luaspermukaan karbon mesopori menurun dari 407,278 m2/g menjadi 205,559 m2/gsetelah dimodifikasi dengan 10% TETA dan 208,300 m2/g setelah dimodifikasidengan 20% TETA. Volume pori karbon mesopori menurun dari 0,6355 cm3/gmenjadi 0,4149 cm3/g setelah dimodifikasi dengan 10% TETA dan 0,4199 cm3/gsetelah dimodifikasi dengan 20% TETA. Uji adsorpsi CO2 menunjukkan bahwakarbon mesopori memiliki kemampuan adsorpsi CO2 yang lebih baik daripadakarbon aktif komersial dan modifikasi dengan TETA mampu meningkatkanadsorpsi CO2. Karbon mesopori mampu mengadsorpsi CO2 sebanyak 9,916mmol/g dan karbon aktif mampu mengadsorpsi CO2 sebanyak 3,84 mmol/g selama3,5 jam waktu adsorpsi, karbon mesopori tiga kali lebih baik daripada karbon aktifdalam mengadsorpsi karbon dioksida. Karbon mesopori termodifikasi 50% TETAmampu mengadsorpsi CO2 terbesar yaitu 19,341 mmol/g, kemampuan adsorpsikarbon dioksida meningkat sekitar 95% setelah dimodifikasi dengan 50% TETAdaripada karbon mesopori tanpa modifikasi.
ABSTRACT
The Industrial Revolution was increasing concentrations of CO2 in the atmospherethat have an impact on the greenhouse effect which lead to global warming.Therefore, capture CO2 using mesoporous carbon modified amine group arestudied. This research will compare the ability of CO2 adsorption using synthesizedmesoporous carbon and commercial activated carbon, and compared if they aremodified by amine group. Mesoporous Carbon were synthesized by soft templatemethod using phloroglucinol and formaldehyde as a carbon source; and Pluronic F-127 as a mesoporous agent. Synthesized mesoporous carbon and commercialactivated carbon were modified with triethylenetetramine (TETA) to increase CO2adsorption capacity. Based on FTIR characterization, the synthesized mesoporouscarbon and the activated carbon without modification process has similarity pattern.After the modification, both of them showed absorption peaks in the area around1580 to 1650 cm-1 which is known as N-H bending vibration and absorption peaksin the area around 3150 to 3380 cm-1 which is known as N-H stretching vibration.The XRD results showed two peaks were widened and rounded at 2θ = 24.21º and2θ = 43.85º, According to JCPDS index No. 75-1621, those peaks are the typicalpeak for hexagonal carbon graphite. In BET analysis, the modifications by TETAcan decrease surface area, pore volume and pore diameter. Mesoporous carbonsurface area decreased from 407.278 m2/g to 205.559 m2/g after being modifiedwith 10% TETA and 208.300 m2/g after being modified with 20% TETA. The porevolume of mesoporous carbon decreases from 0.6355 cm3/g to 0.4149 cm3/g afterbeing modified with 10% TETA and 0.4199 cm3/g after being modified with 20%TETA. The testing adsorption of CO2 showing that the mesoporous carbon is betterthan the commercial activated carbon for CO2 adsorption and modified with TETAable to increase the adsorption of CO2. Mesoporous carbon is able to adsorb CO2of 9.916 mmol/g and the activated carbon is able to adsorb CO2 of 3.84 mmol/g for3.5 hours adsorption, mesoporous carbon three times better than activated carbonfor adsorption of carbon dioxide. The modified mesoporous carbon 50% TETA isthe most able to adsorb CO2 of 19.341 mmol/g, carbon dioxide adsorption capacityincreased by about 95% after being modified with 50% TETA.; |
S65342-Intan Sulistianti.pdf :: Unduh