Karbon dioksida (CO2) salah satu komponen utama gas rumah kaca yang merupakan penyumbang total terbesar terhadap perubahan iklim. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengurangan emisi gas CO2, baik dengan menyimpan maupun memanfaatkan CO2 sebagai sumber penghasil bahan kimia yang lebih bermanfaat melalui reaksi katalitik heterogen. Dalam penelitian ini, Ni(0) yang disangga pada karbon mesopori (MC) digunakan sebagai katalis untuk mengonversi CO2 menjadi gas metana dalam reaksi Sabatier. Karbon mesopori berhasil disintesis dengan metode cetakan lunak menggunakan phloroglucinol, Pluronic F127, dan formaldehida sebagai prekursor. Karbon mesopori hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan instrumen FTIR, XRD, SEM-EDS, TEM, SAA, dan Raman kemudian dimodifikasi menggunakan nanopartikel Ni(0) dari prekursor Ni(NO3)2.6H2O dan Ni(acac)2 dalam jumlah tertentu. Katalis Ni(0)/MC yang disintesis kemudian diberi label sebagai Ni/MC(5)(Ni(NO3)2) dan Ni/MC(30)(Ni(NO3)2) untuk 5% dan 30% Ni(0) dari Ni(NO3)2.6H2O dan Ni/MC(30)(Ni(acac)2) untuk 30% Ni(0) dari Ni(acac)2. Katalis Ni(0)/MC dikarakterisasi menggunakan instrumen FTIR, XRD, SEM-EDS, TEM, SAA, dan Raman. MC dan Ni(0)/MC hasil sintesis digunakan sebagai katalis untuk reaksi konversi CO2 menjadi CH4 menggunakan tubular furnace pada T = 873 K selama 9 menit. Produk hasil reaksi diukur menggunakan kromatografi gas dengan detektor TCD. %yield produk dari hasil reaksi adalah 0%; 1,33%; 1,63%; dan 1,9% untuk MC, Ni/MC(5)(Ni(NO3)2), Ni/MC(30)(Ni(NO3)2), dan Ni/MC(30)(Ni(acac)2). Hasil penelitian menunjukkan bahwa %yield setelah percobaan ke-2, ke-3, dan ke-4 secara bertahap menurun. Hasil ini menunjukkan bahwa nanopartikel Ni(0) memiliki peran penting untuk mengaktifkan CO2 serta penurunan kapasitas reaksi seiring dengan pengujian berkala dapat disebabkan oleh transformasi Ni(0) menjadi nanopartikel Ni(II).
Carbon dioxide (CO2), a major component of greenhouse gases, is the largest total contributor to the climate change. Therefore, it is necessary to reduce the CO2 gas emissions, either by storing or utilizing CO2 as a source to produce value-added chemicals through heterogenous catalytic reactions. In this work, Ni(0) supported on mesoporous carbon (MC) was used as catalyst to convert CO2 to methane gas in Sabatier reaction. Mesoporous carbon was successfully synthesized by a soft template method using phloroglucinol, Pluronic F127 and formaldehyde as precursors. The as-synthesized mesoporous carbon was characterized using FTIR, XRD, SEM-EDS, TEM, SAA, and Raman instruments and then modified with Ni(0) nanoparticles using certained amount of Ni(NO3)2.6H2O or Ni(acac)2 as precursor. The prepared Ni(0)/MCs then were label as Ni/MC(5)(Ni(NO3)2) and Ni/MC(30)(Ni(NO3)2) for 5% and 30% Ni(0) from Ni(NO3)2.6H2O, and Ni/MC(30)(Ni(acac)2) for 30% Ni(0) from Ni(acac)2, respectively. The Ni(0)/MC catalysts was characterized using FTIR, XRD, SEM-EDS, TEM, SAA, and Raman instruments. Both as-synthesized MC and Ni(0)/MC then used as the catalysts for CO2 conversion reaction to CH4 using tubular furnace at T = 873 K for 9 minutes. The product reaction was measured using gas-chromatography with thermal conductivity detector. The % yield of products from reaction are 0%; 1.33%; 1.62%; and 1.9% for MC, Ni/MC(5)(Ni(NO3)2), Ni/MC(30)(Ni(NO3)2) and Ni/MC(30)(Ni(acac)2) respectively. The CO2 conversion reaction capacity was also conducted using Ni/MC(30)(Ni(acac)2) to evaluate the catalyst performance. The results shows that the % yield of the reaction after 2nd, 3rd, and 4th attempt were gradually decreased. These results shows that Ni(0) nanoparticles have an important role for activating the CO2 and the decreases of the reaction capacity along periodic test may be caused by the transformation of Ni(0) into Ni(II) nanoparticles. |
S-pdf-Hibban Mubarak.pdf :: Unduh