Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Jumlah C02 di atmosfer bumi terus meningkat seiring dengan tingginya kebutuhan penduduk dunia akan konsumsi bahan bakar fosil, sehingga perlu direduksi keberadaannya. Reduksi C02 secara fotokatalitik dengan menggunakan semikonduktor Ti02 merupakan salah satu alternatif solusi yang prospektif saat ini. Penambahan dopan Cu dilaporkan dapat meningkatkan kinerja fotokatalis Ti02 dalam reduksi C02. Namun, kondisi optimum reaksi fotoreduksi tersebut bergantung pada % loading Cu yang ditambahkan ke dalam katalis Ti02 dan Cu yang ditambahkan dapat berbentuk logam Cu, CuO atau Cu20. Oleh karena itu, untuk mengetahui besarnya penambahan loading yang optimum dan status dari ketiga bentuk dopan Cu tersebut, maka diperlukan suatu uji kinerja fotoreduksi COz. Uji Kinerja yang dilakukan menggunakan fotoreaktor jenis slurry yang bekerja secara batch, yang meliputi uji aktivitas dan uji kinetika katalis. Pada uji aktivitas dilakukan variasi terhadap % loading CuO dan pengaruh status logam Cu (Cu, CuO, Cu20) terhadap katalis Ti02, sedangkan untuk uji kinetika dilakukan variasi terhadap temperatur reaktan. Kondisi reaksi meliputi konsentrasi reaktan KHC03 1 M, pH 4 dan berat katalis I g/l. Berdasarkan hasil uji aktivitas menunjukkan bahwa penambahan dopan CuO dapat meningkatkan aktivitas fotoreduksi C02 dan didapatkan % loading Cu yang optimum yaitu sebesar 3% berat dengan nilai quantum-efficiency 19,23 %, sedangkan status logam"

"ABSTRAKSalah satu aplikasi yung cukup potensial dari fenomena fotokatalisis adalah untuk mcngkonversi karbon padu senynwa anorganik seperti CO2 menjadi senyawa-senyawa organik yang lebih berguna. Selain diperolehnya produk senyawa organik yang dapat digunakan untuk keperluan tertentu, transformasi CO2 tersebut dalam kurun waktu tertentu dapat mengurangi laju emisi CO2 di atmosfer, yang akhir-akhir ini menjadi isu lingkungan global karena dipercaya dapat memberikan kontribusi yung signifikan terhadap timbulnya efek rumah kaca (green house effect). Efisiensi reduksi CO2 sangat tergantung pada fotokatalis yang digunakan. Beberapa peneliti telah membuktikan bahwa CO2 dapat direduksi secara fotokatalitik dalam uap air atau larutan dengan TiO2, akan tetapi efisiensinya masih sangal rendah. Studi ini difokuskan pada pengembangan fotokatalis yang efektif untuk proses reduksi CO3 menjadi metanol.Fotokatalis TiO2 serbuk dengan berbagai komposlsi kristal anatase dan rutile dibuat dengan cara menghidrolisis TiCl2, yang dilanjutkan dengan kalsinasi pana berbagai temperatur. Modifikasi kalalis TiO2 film dilakukan dengan menambahkan polyethilene glycol atau sillika, menggunakan metodesol-gel dan dip-coating.Fotokatalis tembaga-titania dibuat dengan metode impregnasi-termodifikasi menggunakan TiO2 Degussa P25 dan larutan tembaga nitrat, serta metode pencampuran fisik menggunakun serbuk TiO2 Degussa P25, CuO, Cu2O, dan Cu. Katalis-katalis yang telah dibuat kemudian dikarakterisasi dengan XRD, DRS, SEM/EDX/Mapping, ASS, dan BET. Uji kinerja katalis yang dilakukan meliputi uji aktivitas fasa cair dan gas, uji kinetika. dan uji mekanisme reaksi dengan metode in-situ FTIR.Hasil penelitian membuktikan bahwa dengan bantuan fotokatalis titania dan tembaga-titania, karbon dioksida dapat direduksi oleh air baik dalam sislem cair-padat maupun gas-padat, menghasilkan produk utama metanol. Metana, etanol, propanol dan aseton adalah senyawa-senyawa lain yang juga terbentuk, meskipun dalam jumlah yang relaif lebih sedikit. Aktivitas reduksi fotokatalisis CO2 pada larutan l M KHCO3 paling optimal diamati terjadi ketika keasaman larutan diatur pada pH 4. Katalis TiO2 serbuk dengan komposisi kristal anatase yg tinggi, ukuran kristal kecil, dan luas permukaan besar, mempunyai efisiensi fotoreduksi CO2 yang tinggi. Penambahan dopan PEG atau SiO2 sampai pada tingkat loading tertentu dapat meningkatkan porositas fotokatalis TiO2 film, sehingga kinerjanya menjadi lébih baik. Katalis tembaga TiO3 dcngan loading tertentu menunjukkan kinerja fotokatalisis yang sangat efisien untuk reduksi CO3, balk pada sistem cair-padat maupun gas-padat.Hasil investigasi menunjukkan bahwa Cu"O adalah spesi dopan yang paling signifikan dalam meningkatkan kinerjia TiO3 pada reduksi CO2 menjadi metanol. Loading optimal yang diperoleh pada katalis CuO/TiO3 hasil impregnasi adalah 3% berat Cu, sedangkan pada katalis yang dibuat dengan pencampuran fisik adalah 5% berat untuk dopan Cu2O dan l% berat untuk dopan CuO.Peningkatan efisiensi reduksi CO2 menjadi metanol yang signifikan oleh dopan tembaga (terutama dalam bentuk metal oksida) pada fotokatalis TiO2 diduga karena adanya peran ganda yang sinergis dari dopan tembaga tersebut, yaitu sebagai electron trapper pada proses fotokatalisis dan sebagai intl aktif pada proses katalisis. Sebagai electron trapper, dopan tembaga secara efeklif dapat menghambat laju rekombinasi pasan gan elektron-hole sehingga secara signifikan dapat meningkatkan efisiensi reduksi CO2. Sebagai inti aktif pada proses katalisis, dopan tembaga diperkirakan dapat meningkatkan selektivitas produk metanol, dengan mekamisme melalui pembentukam intermediate format dan metoksida.Uji kinetika yang dilakukan pada rentang temperatur 43 - 100 derajat C menunjukkam bahwa dopan CuO dapat meningkatkan laju reaksi, sehingga secara signifikan dapat meningkatkan photoefficiency dari katlalis TiO2. Nilai energi aktivasi teramati (Ea) yang diperoleh untuk katalis 3%CuO/TiO2 adalah sebesar +12 kJ/mol, yang mengindikasikan bahwa desorpsi produk adalah merupakan tahap penentu laju reaksi pada pembentukan metanol dari CO2 dan H2O dengan katalis 3%CuO/TiO2"

"ABSTRAKSalah satu aplikasi yang cukup potensial dari fenomena fotokatalisis adalah untuk mengkonversi karbon pada senyawa anorganik seperti CO2 menjadi senyawa-senyawa organik yang lebih berguna. Disamping diperolehnya produk senyawa organik yang dapat digunakan untuk keperluan tertentu, transformasi CO2 tersebut dalam kurun waktu tertentu dapat mengurangi laju emisi CO2 di atmosfer, yang akhir-akhir ini menjadi issu lingkungan global karena dipercaya dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap timbulnya efek rumah kaca (greenhouse effect). Efisiensi reduksi CO2 sangat tergantung pada fotokatalis yang digunakan. Beberapa peneliti telah membuktikan bahwa CO2 dapat direduksi secara fotokatalitik dalam uap air atau Iarutan dengan TiO2, akan tetapi efisiensinya masih sangat rendah. Studi ini difokuskan pada pengembangan fotokatalis yang efektif untuk proses reduksi CO2 menjadi metanol.Fotokatalis TiO2 serbuk dengan berbagai komposisi kristal anatase dan rutile dibuat dengan cara menghidrolisis TiCk yang dilanjutkan dengan kalsinasi pada berbagai temperatur. Modifikasi katalis TiO2 film dilakukan dengan menambahkan polyethilene glycol atau silika, menggunakan metode sol-gel dan dip-coating. Fotokatalis tembaga-titania dibuat dengan metode impregnasi-termodifikasi menggunakan TiO2 Degussa P25 clan larutan tembaga nitrat, serta metode pencampuran fisik menggunakan serbuk TiO2 Degussa P25. CuO, Cu2O, dan Cu. Katalis-katalis yang telah dibuat kemudian dikarakterisasi dengan XRD, DRS, SEM/EDX/Mapping, AAS, dan BET. Uji kinerja katalis yang dilakukan meliputi uji aktivitas fasa cair dan gas, uji kinetika, dan uji mekanisme reaksi dengan metode in-situ FTIR.Hasil penelitian membuktikan bahwa dengan bantuan fotokatalis titania dan tembaga-titania. karbon dioksida dapat direduksi oleh air baik dalam sistem cair-padat rnaupun gas-padat, menghasilkan produk utama metanol. Metana, etanol, propanol, dan aseton adalah senyawa-senyawa lain yang juga terbentuk, meskipun dalam jumlah yang relatif lebih sedikit. Aktivitas reduksi fotokatalisis CO2 pada larutan 1 M KHCO3 paling optimal diamati te1jadi ketika keasaman larutan diatur pada pH 4. Katalis TiO2 serbuk dengan komposisi kristal anatase yg tinggi, ukuran kristal kecil, dan luas permukaan besar, rnempunyai efisiensi fotoreduksi CO2 yang tinggi. Penambahan dopan PEG atau SiO2 sampai pada tingkat loading tertentu dapat meningkatkan porositas fotokatalis TiO2 film, sehingga kine1:janya menjadi Iebih baik.Katalis tembaga/Ti02 dcngan loading tertcntu menunjukkan kinerja fotokatalisis yang sangat efisien untuk reduksi CO2, baik pada sislem cair-padat maupun gas-padat. Hasil inYestigasi menunj ukkan bahwa Cu11O adalah spcsi do pan yang paling signi fikan dalan1 1neningkatkan kine1ja TiO2 pada reduksi CO2 menjadi metanol. loading optimal yang diperoleh pada katalis CuO/TiO2 hasil impregnasi adalah 3% berat Cu, sedangkan pada katalis yang dibuat dengan pencan1puran fisik adalah 5% berat untuk dopan Cu2O dan l % berat untuk dopan CuO.Peningkatan efisiensi reduksi CO2 1nenjadi metanol yang signifikan oleh dopan ten1baga (terutan1a dalam bentuk metal oksida) pada fotokatalis TiO2 diduga karena adanya peran ganda yang sinergis dari dopan tembaga tersebut, yaitu sebagai electron trapper pada proses fotokatalisis dan sebagai inti aktif pada proses katalisis. Sebagai electron trapper~ dopan tembaga secara efektif dapat n1enghambat laju rekombinasi pasangan elektron-hole sehingga secara signifikan dapat meningkatkan efisiensi reduksi CO2. Sebagai inti aktif pada proses katalisis, dopan tembaga diperkirakan dapat meningkatkan selektivitas produk metanol, dengan 1nekanisme melalui pen1bentukan intermediate forn1at dan metoksida.Uji kinetika yang dilakukan pada rentang te1nperatur 43 -l 00 °C menunjukkan bahwa dopan CuO dapat n1eningkatkan laju reaksi, sehingga secara signifikan dapat meningkatkan photoefficiency dari katalis TiO2. Nilai energi aktivasi teramti (Ea) yang diperoleh untuk katalis 3% CuO/TiO2 adalah sebesar + 12 kJ/mol, yang mengindikasikan bahwa desorpsi produk adalah merupakan tahap penentu laju reaksi pada pembentukan metanol dari CO2 dan H20 dengan katalis 3%CuO/TiO2. "

"Enzim gas CO2 di atmosfer diidentifikasl dapat menimbulkan terjadinya efekrumah kaca (greenhouse effect) sehingga perlu direduksi keberadaannya. Salah satucara yang prospektif adalah dengan teknologi fotokatalitik. Perancangan danmodifikasi fotoreaktormcnnpakan salah sam parameter dalam menaikkan quantumyield dan selektivitas produk fotoreduksi CO2 yang selama ini masih rendah.Rcaktor Silinder Berputar (RSB) dirancang untuk memperbaiki efisiensi kinerjadari fotoreaktor yang telah ada karena mempunyai kelebihan dalam had efektivitaskontak antara reaktan, katalis dan sinar ultra violet.Pada uji kinerja reaktor RSB dilakukan berbagai variasi yang meliputikecepatan putaran reaktor, pH larutan, bentukfjenis fotokatalis sorta penambahandopan Cu (Cu2O dan Cu) pada katalis TiO2. Preparasi katalis Cu2-TiO2 danCu/TiO2 dilakukan dcngan metoda pencampuran fisik (physical mixing) dan metodaimpregnasi yang merupakan pencampuran kimia (chemical mixing). Analisisproduk reaksi dilakukan dengan menggunakan Gas Chromatography.Dari uji kinerja reaktornya, RSB menunjukkan efisiensi paling baikdibanding Reaktor Tangki Berpengaduk dan Reaktor Sirkulasi dengan quantumefficiency 2,46% dan 3,74% untuk katalis serbuk dan film. Reaktor Sirkulasimenghasilkan quantum eficiency untuk fotokatalis serbuk dan film sebesar 0,51%dan 2,61%, Sedangkan Reaktor Tangki Berpengaduk hanya menghasilkan 2,54% untuk fotokatalis film. RSE dengan kecepatan putaran 150 RPM dan pH larutan 4menunjukkan kondisi operasi yang optimum dengan quamum efficiency sebesar3,74%. Keasaman larutan dan katalis TiO2 yang dipreparasi dalam beutuk filmdapat memperbaiki aktivitas fotokatalitik Penamhahau dopan Cu pada TiO2 jugadapat menaikkan selektivitas produk metanol dengan quantum eficiency 4,15%untuk Cu2O-TiO2 dan 4,30% untuk katalis Cu/TiO2. Dengan demikian, kondisioperasi optimum yang dicapai pada penelitian ini meliputi: kecepatan putaranreaktor 150 RPM, pH larutan 4, dan penggunaan katalis TiO2 bentuk film.Penambahan dopan Cu pada katalis TiO2 lebih disaraukan untuk menaikkan yieldproduk metanol. Waktu reaksi optimum dicapai antara jam ke-4 sampai jam ke-5dan Iaju fotoreduksi CO2 menurun setelah jam ke-5."

"Gas C02 disinyalir meropakan salah satu penyehab teljadinya efek rurnah kaca di permukaan bumi sehingga perlu dilakukan suatu usaha yang dapat menanggulanginya. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, di!aporkanbahwa C02 dapat direduksi menjadi senyawa yang lebih berguna, seperti turullansenyawa alkana, alkohol, aldehid, atau karbnksila menggunakan teknologi fotokatalisis. TiO, rnerupakan katatis yang digunakan untuk reaksi fotokatatitik Tapi dari penelitian yang telah dilakukan ternyata kinelja katalis TiO,dinilai masih perlu ditingkatkan. Penarnbahan dopan Cu merupakan salah satu usaha yang sedang dikembangkan untuk meningkatkan kinerja dari katalis Ti02 untuk fotoreduksi C02•Pada penelilian ini dilakukan preparasi katalis TiO, dengan bahan dasarTiCl4 dan dilanjutkan dengan preparasi katalis Cu/Ti02, Katalis yang dipreparasi dikarakterisasi SEM EDX untuk mengetahui morfologi/struktur agregat dan keberadaan Cu, karakterisasi AAS untuk mengetahui besamya Cu yang terdapat pada kalalis TiO,, karakterisasi BET untuk mengetahui luas permukaan dan rndius pori, karakterisasi FIIR untuk melihat ikatan-ikatan pacta katalis dan karakterisasiXRD untuk struktur dan ukuran kristal. Fotokatalis yang dipreparasi diujiaktifitasnya untuk mereduksi C02 menggunakan reaktor fotokatalitik siklus tertutup.Dari karnkterisasi katalis Cu!TiO, diketahui bahwa Cu yang terbentuk adalah senyawa oksida Cu dan fasa kristal kalalis yang terhentuk adalah 100%"

"Pemilihan katalis serbuk TiO2 untuk proses fotokatalitik didasarkan pada beberapa hai antara lain: memiliki aktivitas yang tinggi dibandingkan katalis-katalis lainnya. Untuk menghasilkan katalis TiO2 yang mempunyai aktivitas cukup tinggi sangat diperlukan pemilihan metode preparasi katalis tersebut Katalis TiO2 terdiri dari fasa amorfous, fasa anatase dan fasa rutile. Metode presipitasi dengan proses hidrolisis dipilih berdasarkan pada peneliti-peneliti sebelumnya yang merupakan salah satu metode yang cukup prospektif untuk menghasilkan katalis serbuk yang aktif.Serbuk TiO2 dipreparasi dengan menggunakan bahan awal larutan TiCh. Larutan yang ditambahkan adalah (NH4)2SO4 serta NH4OH dengan suhu hidrolisis 50°C. Penambahan (NH4)2SO4 berfungsi sebagai buffer dan NH4OH berfungsi untuk menaikkan pH larutan. Perlakuan autoclaving bertujuan untuk menumbuhkan fasa kristal pada katalis. Pada autoclaving ini dilakukan variasi waktu yaitu: tanpa autoclaving, 2 jam dan 5 jam dan 12 jam. Selanjutnya dilakukan kalsinasi pada suhu 600, 700, dan 800°C. Karakterisasi dilakukan dengan uji FTIR, BET dan XRD.Proses fotokatalitik digunakan untuk reduksi CO2, dengan menggunakan gas CO2 yang dilewatkan kedalam larutan KHCO3, dengan menggunakan variasi katalis yaitu: Ti-56ta, Ti-56a2, Ti-56as, Ti-57a12, Ti-58in dan Ti-58812. Katalis ini dicampur kedalam umpan sehingga membentuk slurry. Dengan menggunakan lampu UV sebagai sumber cahaya, setelah 5 jam produk yang dihasilkan dianalisis dengan GC-FID 7 GC-TCD. Dari hasil karakterisasi FTIR katalis TiO2 tidak diperoleh jenis ikatan dan struktur yang jelas, maka diperlukan analisa XRD. Dari analisa XRD diperoleh katalis Ti-56lfl mempunyai 100% fasa anatase sedangkan jenis katalis lainnya sudah mulai terbentuk fasa rutile yaitu 8.44% untuk katalis Ti-56o2, 9,01% untuk katalis Ti-56nin, 19,67% untuk katalis Ti-570l2,32,9% untuk katalis Ti-58u1 dan 70,8% untuk katalis Ti-58al2. Hasil analisa BET menunjukkan pembentukan fasa amorfous dan rutile dipengaruhi oleh suhu kalsinasi katalis. Semakin tinggi suhu kalsinasi semakin banyak terbentuknya fasa rutile sehingga luas permukaan katalis semakin kecil dan semakin kecil suhu kalsinasi semakin besar fasa amorfous sehingga luas permukaan katalis semakin besar."