Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK
Elektroreduksi CO2 Menggunakan Boron-Doped Diamond Termodifikasi Platinum Proses elektroreduksi CO2 menggunakan elektroda termodifikasi logam dilakukan pada elektroda BDD termodifikasi platinum. Elektroda boron-doped diamond BDD diketahui sebagai suatu kandidat yang menarik untuk aplikasi dalam proses elektroreduksi CO2 karena mampu menghasilkan formaldehida dengan persen hasil yang tinggi. Untuk meningkatkan sifat katalisis elektroda BDD, pada penelitian ini, BDD dimodifikasi dengan larutan platinum. Deposisi platinum pada elektroda BDD dilakukan dengan teknik kronoamperometri pada potensial deposisi -0,3 V vs Ag/AgCl . Proses elektroreduksi CO2 dilakukan dengan teknik kronoamperometri dengan membandingkan BDD, Pt dan berbagai konsentrasi Pt-BDD 2 mM dan 6 mM H2PtCl6 dalam H2SO4 dengan waktu reduksi 1 jam. Larutan yang digunakan adalah 0,1M NaCl yang dialiri gas N2 selama 30 menit, dilanjutkan dengan gas CO2 selama 60 menit laju alir 100mL/menit . Data Scanning Electron Microscopy SEM menunjukkan bahwa Pt-BDD telah berhasil dibuat dengan ukuran partikel rata-rata sekitar 0,3 mm and 0.5 mm untuk masing-masing Pt-BDD 2 mM and 6 mM. Spektra X-ray Photoelectron Spectroscopy XPS menunjukkan puncak pada sekitar 72 eV dan 74,4 eV yang dikorelasikan masing-masing sebagai Pt 4f7/2 dan Pt 4f5/2, menandakan bahwa Pt telah terdeposisi pada permukaan BDD. Perbandingan Pt : C pada permukaan BDD adalah 1:15,5. Produk elektroreduksi CO2 dianalisis menggunakan gas kromatografi dan HPLC. Produk utama elektroreduksi CO2 menggunakan BDD pada potensial -1,5 V adalah formaldehida, sedangkan pada potensial -2,5 V adalah asam format dengan efisiensi faraday EF secara berturut-turut 2,95 dan 14,63 . Sementara produk elektroreduksi Pt pada potensial -0,6 V adalah formaldehida dan pada potensial -2,5 V adalah hidrogen dengan EF secara berturut-turut 11,13 dan 24,7 . Elektroreduksi CO2 pada Pt-BDD 2 mM dan 6 mM pada potensial -1,2 V menghasilkan hidrogen dengan EF secara berturut-turut 3,87 dan 14,10 . Selain itu, Pt-BDD 6 mM pada potensial -2,5 V menghasilkan hidrogen dengan EF 26,3 . Kata Kunci:Elektroreduksi, Karbondioksida, Deposisi, BDD, dan Pt-BDDxiii 63 halaman:6 tabel, 19 gambar, dan 3 lampiranBibliografi:32.

---

ABSTRACT
CO2 Electroreduction at Platinum Modified Boron Doped Diamond Pt BDD CO2 electroreduction using metal modified electrodes has been performed at Platinum modifed BDD electrodes. BDD was reported as an attractive candidate for the electrochemical reduction of CO2 as it generates formaldehyde in a high percentage. In order to improve the catalytic properties of the electrodes, in this work we modify the BDD with platinum solution. Deposition of platinum at BDD electrode was performed by using chronoamperometry technique at a deposition potential of 0.3 V vs Ag AgCl . The CO2 electroreduction was conducted using chronoamperometry technique by comparing BDD, Pt, and various concentration of Pt BDD 2 mM and 6 mM of H2PtCl6 in H2SO4 with reduction time of 1 h. The solutions used were 0.1 M NaCl bubbled with N2 gas for 30 min, followed by CO2 gas for 60 min flow rate 100 mL min . The SEM data indicated that Pt BDD was successfully prepared with an average particle size of around 0.3 mm and 0.5 mm for Pt BDD 2 mM and Pt BDD 6 mM, respectively. The XPS spectra showed peaks at around 72 eV and 74,4 eV attributed to Pt 4f7 2 and Pt 4f5 2, respectively, indicated that Pt has been deposited on the surface of BDD. Ratio of Pt C was around 1 15.5. The CO2 Electroreduction products were analyzed by using GC and HPLC. The main product of CO2 electroreduction BDD at potential 1.5 was formaldehyde and formic acid at potential of 2.5 V with faradaic efficiency FE 2.95 and 14.63 , respectively. Meanwhile, Pt electrode at potential of 0.6 V produced formaldehyde and hydrogen at potential of 2.5 V with FE of 11.3 and 24.7 , respectively. Pt BDD deposited with 2 and 6 mM H2PtCl6 at potential 1.2 V produced hydrogen with FE 3.87 and 14.10 , respectively. On the other hand, hydrogen was generated by Pt BDD 6 mM at potential 2.5 V with FE of 26.3 . Keywords Electroreduction, Carbondioxide, Deposition, BDD, and Pt BDDxiii 63 pages 6 tables, 19 pictures, and 3 attachmentsBibliography 32

Abstrak :
Pada penelitian ini, variasi konsentrasi MEA-CO2/DMSO dengan 0.3M KClO4, yang diindikasikan sebagai CBM1 sampai dengan CBM5 diinvestigasi untuk menentukan spesi kesetimbangan karbamat. Berdasarkan spektra 1H-NMR, kenaikan konsentrasi MEA-CO2 sebanding dengan jumlah karbamat yang dihasilkan. Spektra FTIR juga menghasilkan tren yang sama dengan temuan pada 1H-NMR. Intensitas spektra IR naik berbanding lurus dengan kenaikan jumlah proposi karbamat yang dihasilkan. Bismut nanosheets telah berhasil difabrikasi pada kertas karbon (Bi/TCP) berdasarkan metode sebelumnya. Selain itu, variasi konsentrasi spesiasi karbamat berpengaruh pada aktivitas elektrokimianya menggunakan elektroda bismut nanosheets dan platinum. Selama pengukuran elektrokimia siklik voltametri, jumlah spesiasi karbamat sangat berpengaruh pada arus densitas dan luas kurva yang dihasilkan. CBM3 adalah larutan elektrolit yang memiliki respon elektrokimia paling optimum menggunakan elektroda platinum. Sementara itu, CBM2 merupakan elektrolit yang paling optimum terhadap respon elektrokimianya menggunakan elektroda Bi/TCP. Pemanfaatan elektrokatalis platina dan Bi/TCP dalam MEA-CO2/DMSO menghasilkan H2 sebagai efek dari relatifnya kandungan air dalam sistem elektrolit. Akan tetapi, Bi/TCP lebih selektif dalam mencegah HER daripada elektroda platina. Oleh karena itu, dua mekanisme reaksi diajukan dalam penelitian ini, yaitu pembentukan karbamat melalui zwitterion/ asam karbamat dan pembentukan langsung amonium karbonat/ bikarbonat. ......In this study, various concentrations of MEA-CO2/DMSO with 0.3M KClO4, which were then indicated by CBM1 to CBM5 were investigated to determine the equilibrium speciation of carbamate. In accordance with 1H-NMR spectra, the increase in MEA-CO2 concentration was in line with the number of carbamates produced. The FTIR spectra also obtained the same trend as the NMR finding. The intensity of the IR spectra elevated as the carbamate proportion enhanced. Further, bismuth nanosheets electrocatalyst has successfully been fabricated on carbon paper (Bi/TCP) based on previous work. Besides, various concentrations of carbamate speciation influenced the electrochemical activities using fabricated bismuth nanosheets and platinum electrodes. During the electrochemical measurement of cyclic voltammetry, the number of carbamate speciation was highly affected current density and curve area. The CBM3 was the optimum electrochemical response using the platinum electrode. Meanwhile, CBM2 has the optimum electrochemical response toward Bi/TCP electrocatalyst. Utilizing the platinum and Bi/TCP C electrocatalyst in MEA-CO2/DMSO produced H2 as the effect of relatively high water content in the system. Therefore, Bi/TCP is more selective to prevent HER than the platinum electrode. In conclusion, two pathways mechanisms were proposed in this study, which are carbamate formation via zwitterion/carbamic acid and direct formation of ammonium carbonate/ bicarbonate.

Abstrak :
Elektroreduksi CO2 merupakan teknik yang menjanjikan karena dapat mengkonversi CO2 secara langsung menjadi hidrokarbon. Penggunaan elektroda Cu dan boron-doped diamond (BDD) dalam proses elektroreduksi CO2 dilaporkan mampu menghasilkan konversi CO2 menjadi turunan hidrokarbon secara efisien. Pada penelitian ini, deposisi Cu2O ke permukaan BDD dan Cu dilakukan guna meningkatkan sifat katalitik BDD, sekaligus mempelajari jenis spesi Cu yang paling berperan dalam reaksi elektroreduksi CO2. Deposisi elektroda dilakukan dengan menggunakan teknik amperometri. Pada setiap elektroda dilakukan karakterisasi dengan menggunakan instrumentasi Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Photoelectron Spectroscopy, dan Cyclic Voltammetry (CV). Elektroreduksi dilakukan dalam sistem dua  kompartemen berbentuk H dengan menggunakan larutan NaCl 0.1 M yang ditempatkan di katoda serta Na2SO40.1 M ditempatkan di anoda. Elektroreduksi dilakukan dengan menggunakan sistem kerja tiga elektroda yang terdiri dari elektroda kerja, elektroda pendukung berupa kawat Pt, serta elektroda pembanding Ag/AgCl pada variasi potensial -1.0 V dan -1.5 V selama 60 menit. Produk hasil reduksi dianalisa dengan menggunakan High Performance Liquid Chromatograph (HPLC) dan Gas Chromatography (GC) untuk produk liquid serta untuk untuk produk gas menggunakan Gas Chromatography (GC) dengan detektor TCD. Elektroda Cu2O-BDD menghasilkan produk yang paling bervariasi dibandingkan dengan elektroda lainnya dengan produk hasil berupa asam format, etanol, dan asam asetat. Produk dengan jumlah  paling banyak dihasilkan adalah asam asetat dengan jumlah 29,8 mg/L dengan persen (%) efisiensi faraday sebesar 68,2  % oleh elektroda Cu2O-BDD pada potensial -1.5 V. ......CO2 Electroreduction is a promising technique in CO2 reduction because it can converts CO2 directly into hydrocarbon. The uses of Cu and Boron-Doped Diamond as working electrode in CO2 electroreduction is reported to be able converting CO2 into hydrocarbon derivative efficiently. In this research, Cu2O deposited into BDD and Cu surfaces to increase the BDD catalytic activity and study which Cu has the biggest role in electroreduction CO2 process. Deposition of the material into electrode surface is done using amperometry technique. Each electrode characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and X-Ray Photoelectron Spectroscopy, and Cyclic Voltammetry (CV) instrumentation. Electroreduction process is done using  two compartment system with H-shaped using NaCl solution 0.1 M in cathode and Na2SO4 in anode. Electroreduction performed using three electrode system, which are working electrode, Pt mesh as counter electrode, and Ag/AgCl as reference electrode with -1,0 V and -1,5 V potential in 60 minutes. The resulting product is analyzed using High Performance Liquid Chromatograph (HPLC) and Gas Chromatography (GC) for liquid product and GC with TCD detector for the gas product. The reduction process using Cu2O-BDD as working electrode produced more variative products other than the other electrodes, which are formic acid, ethanol, and acetic acid. The most produced product from the process is acetic acid with in concentration 29,8 mg/L and %faradaic efficiency 68,2% using Cu2O-BDD electrode in -1,5 V potential.

Abstrak :
Peningkatan konsentrasi karbon dioksida (CO2) di atmosfer meningkatkan penyerapan panas dan memancarkan panas, sehingga membuat bumi menjadi lebih hangat. Untuk mengurangi dampak CO2, dilakukan usaha-usaha untuk konversi CO2 menjadi bahan bakar atau bahan baku kimia yang lebih bermanfaat. Konversi CO2 menjadi bahan bakar dan bahan kimia dengan metode elektrokimia dianggap menjanjikan karena elektroreduksi CO2 dapat dilakukan pada tekanan dan suhu atmosfer sehingga ideal untuk diaplikasikan dalam skala besar. Tembaga merupakan salah satu logam yang dapat mengkatalisis reduksi CO2 secara elektrokimia menjadi berbagai produk seperti CO, metana, asam format, etanol, etilena dan hidrokarbon yang lebih tinggi. Aktivitas dan selektivitas busa tembaga diharapkan dapat meningkat dengan memodifikasi busa tembaga menggunakan metal organic framework (MOF) untuk memperoleh luas permukaan aktif elektroda yang lebih besar serta menurunkan perbedaan energi antara CO2 dan intermedietnya sehingga proses elektroreduksi CO2 dapat berlangsung lebih efektif. Pada penelitian ini, dilakukan modifikasi elektroda busa tembaga dengan Cu-MOF-74 menggunakan metode solvotermal. Karakterisasi dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) mengonfirmasi keberhasilan sintesis Cu-MOF-74 di atas permukaan busa tembaga. Selain itu, hasil karakterisasi Scanning Electron Microscope-Energy-Dispersive X-Ray (SEM-EDX) juga mengkonfirmasi adanya Cu-MOF-74 pada permukaan busa tembaga dengan diameter pori 27,1 mm.Selanjutnya dilakukan reduksi elektrokimia CO2 menggunakan sistem flow cell dengan laju alir elektrolit 75 mL/menit dan potensial -1,3 V; -1,5 V; -1,7 V; dan -1,9 V (vs Ag/AgCl). Efisiensi Faraday dihitung dari produk utama (asam format dan hidrogen) dengan menggunakan elektroda Cu@Cu-MOF-74, diperoleh EF sebesar 72,30% untuk asam format dan 68,57% untuk hidrogen, lebih tinggi apabila dibandingkan dengan elektroda busa tembaga yang memperoleh nilai efisiensi Faraday asam format tertinggi sebesar 56,29% dan 63,63% untuk hidrogen. ......Carbon dioxide (CO2) is a greenhouse gas that absorbs and emits heat, which also warms the earth. To reduce these negative impacts, it is necessary to convert CO2 into fuel or chemical raw materials that are more useful. The conversion of CO2 into fuels and chemicals by the electrochemical method is considered promising because the electroreduction of CO2 can be carried out at atmospheric pressure and temperature making it ideal for large-scale applications. Copper foam is a metal that can catalyze the electrochemical reduction of CO2 into various products such as CO, methane, formic acid, ethanol, ethylene and higher carbon. The activity and selectivity of copper foam is expected to increase by modifying the copper foam using a metal organic framework (MOF) to obtain a larger active electrode surface area and reduce the energy difference between CO2 and its intermediary so that the CO2 electroreduction process can take place more effectively. In this study, modification of copper foam electrodes will be carried out using the Cu-MOF-74 with solvothermal method. The physical characterization of the electrode using X-Ray Diffraction (XRD) confirmed that Cu MOF-74 has been successfully synthesized on the surface of copper foam. In addition, the results of the Scanning Electron Microscope-Energy-Dispersive X-Ray (SEM-EDX) characterization also confirmed the presence of Cu-MOF-74 on the surface of copper foam with a pore diameter of 27,1 mm. Furthermore, electrochemical reduction of CO2 was carried out using a flow cell system with a flow rate of 75 mL/minute and a potential of -1.3 V; -1.5V; -1.7V; and -1.9 V (vs Ag/AgCl). Faraday efficiency was calculated from the main products (formic acid and hydrogen) using Cu@Cu-MOF-74 electrodes, obtained an EF of 72.30% for formic acid and 68.57% for hydrogen, higher when compared to copper foam electrodes which obtained the highest Faraday efficiency values for formic acid of 56.29% and 63.63% for hydrogen.

Abstrak :
ABSTRAK
Peningkatan konsentrasi CO2 diatmosfer mengakibatkan permasalahan lingkungan sehingga konversi CO2 menjadi bahan kimia dan bahan bakar menarik untuk dikaji. Salah satu alternatif dalam daur ulang siklus karbon terbarukan yaitu dengan reduksi elektrokatalitik CO2 dapat dilakukan dalam kondisi ruang dan mudah dikontrol proses reaksinya dengan pengubahan potensial. Pada penelitian ini, boron-doped diamond dimodifikasi terlebih dahulu dengan AuNP, PdNP dan AuPdNP kemudian diaplikasikan untuk reduksi CO2 secara elektrokimia. Sebelum dilakukan perendaman dengan larutan nanopartikel, BDD dimodifikasi dengan larutan allilamina dibawah sinar UV selama 6 jam. Kemudian direndam dalam larutan koloid nanopartikel. Karakterisasi larutan nanopartikel dilakukan dengan UV-Vis dan TEM, sedangkan BDD termodifikasi dikarakterisasi dengan SEM EDS, XPS dan secara elektrokimia. Elektroreduksi CO2 dilakukan dalam sel dengan dua kompartemen dengan larutan elektrolit NaCl 0,1 M di dalam ruang katoda dan larutan Na2SO4 0,1 M di dalam ruang anoda. Potensial yang digunakan ialah -0,8 V, -0.9V, dan -1,1V vs Ag/AgCl dengan waktu reduksi selama 60 menit. Produk yang dihasilkan dikarakterisasi dengan GC, HPLC dan GC-MS. Efisiensi Faraday tertinggi dihasilkan oleh elektroda BDDN-AuPdNP sebesar 84,564 dan asam asetat sebagai salah satu produk.Kata kunci: Elektroreduksi CO2, nanopartikel emas palladium, boron-doped diamond, modifikasi permukaan.

---

ABSTRACT
The increase of CO2 concentrations in atmosphere can cause an environmental problem so CO2 conversion to chemicals and fuels become interesting to be investigated. One of the alternative in recycling renewable carbon cycles is electrocatlytic conversion of CO2 using the electrochemical method due to mild condition and easily controllable in term of reaction process by changing the potential value. In this study, boron doped diamond was previously modified with AuNP, PdNP and AuPdNP then applied for electrochemical reduction. Before modification with nanoparticle solutions, BDD was modified with allylamine under UV light for 6 hours. The nanoparticle solutions were characterized by UV Vis and TEM, while modified BDD was characterized by SEM EDS, XPS and electrochemical characterization. The electroreduction of CO2 was performed on two cell compartments using NaCl 0,1M in cathode and Na2SO4 in anode. The potentials used were 0.8 V, 0.9V, and 1.1V vs. Ag AgCl with a reduction time of 60 min. The resulting products were characterized by GC, HPLC and GC MS. The highest Faradic efficiency is mostly generated by BDDN AuPdNP electrode, approximately 84.564 and the only electrode form these experiments which had produced acetic acid.Keywords the electroreduction of CO2, gold palladium nanoparticle, boron doped diamond, surface modification.

Abstrak :
Elektroda bi secara efektif diproduksi pada berbagai substrat (kertas karbon, busa karbon, busa nikel, busa nikel-kobalt, dan tembaga) dalam pekerjaan ini. Elektrodeposisi dilakukan selama 600 detik menggunakan metode kronoamperometri pada potensial -0,5 V menggunakan campuran 0,02 M Bi(NO3)3,5H2O, 1 M HCl, dan 500 mg CTAB. Arus yang berbeda mengakibatkan proses elektrodeposisi yang menyebabkan perbedaan morfologi dan jumlah deposit Bi pada permukaan substrat. Morfologi elektroda diamati menggunakan FE-SEM EDX. Busa karbon bi menghasilkan morfologi yang paling homogen dan jernih karena permukaannya lebih besar dibandingkan elektroda lainnya. Aplikasi elektroda Bi yang disiapkan juga diamati untuk membandingkan kinerja elektroaktivitas untuk konversi CO2. Elektroda digunakan dengan 28 mL elektrolit NaHCO3 0,1 M untuk mereduksi CO2. Ada tiga metode elektrokimia yang digunakan, yaitu voltametri siklik (CV), voltametri sapuan linier (LSV), dan kronoamperometri. Busa bi-karbon menghasilkan kinerja terbaik sesuai arus yang dihasilkan dan jumlah CO2 yang dapat dikurangi. ......Bi electrodes were effectively manufactured on a variety of substrates (carbon paper, carbon foam, nickel foam, nickel-cobalt foam, and copper) in this work. Electrodeposition was carried out for 600 seconds using the chronoamperometry method at a potential of -0.5 V using the mixture of 0,02 M Bi(NO3)3.5H2O, 1 M HCl, and 500 mg CTAB. Different current result in electrodeposition process that led to different morphology and the amounts of Bi deposits in the surface of substrates. The morphology of electrode was observed using FE-SEM EDX. Bicarbon foam resulted the most homogenous and clear morphology due to it’s larger surface comparing to the other electrodes. The application of Bi electrode that prepared also observed for comparation the electroactivity performance for conversion CO2. The electrodes were used with a 28 mL 0.1 M NaHCO3 electrolyte to reduce CO2. There were three electrochemistry method used, which were cyclic voltammetry (CV), linier sweep voltammetry (LSV), and chronoamperometry. Bi-carbon foam resulting the best performance according to the current it's resulted and the amounts of CO2 it can be reduced.

Abstrak :
Peningkatan kadar CO2 dapat menimbulkan berbagai masalah seperti pemanasan global dan masalah ekologi yang memberikan dampak negatif bagi kesehatan manusia. Hal tersebut menarik perhatian para ilmuwan untuk berpartisipasi dalam mengurangi konsentrasi CO2 dengan mengubah CO2 menjadi bahan bakar atau bahan kimia lain yang lebih bermanfaat. Konversi CO2 dengan teknik elektrokimia cukup menjanjikan karena proses elektroreduksi dapat terjadi pada tekanan dan temperatur atmosfer, sehingga ideal untuk implementasi dan integrasi skala besar. Pada penelitian ini dilakukan modifikasi elektroda busa Cu menggunakan timah (Sn) dengan metode elektrodeposisi untuk aplikasi dalam elektroreduksi CO2. Struktur morfologi busa Cu yang ditutupi oleh lapisan tipis Sn homogen dikonfirmasi menggunakan karakterisasi SEM EDX, FTIR, dan XRD. Karakteristik elektrokimia elektroda dipelajari dengan menggunakan teknik cyclic voltametry (CV) dan linear sweep voltametry (LSV). Selanjutnya dilakukan reduksi elektrokimia CO2 menggunakan sistem flow cell pada kondisi optimum dengan laju alir elektrolit 75 mL/menit dan potensial sebear -0,50 V (vs Ag/AgCl), diperoleh nilai efisiensi Faraday dalam produksi asam format menggunakan elektroda busa Cu sebesar 12,12%, yang meningkat menjadi 65,72% setelah modifikasi busa Cu dengan timah. Elektroda Cu termodifikasi Sn pada sistem flow cell menghasilkan efisiensi Faraday asam format sekitar 2 kali lebih tinggi dari sistem batch yang menghasilkan nilai efisiensi Faraday sebesar 49,86%. Uji keberulangan proses elektroreduksi CO2 pada elektroda Cuf/Sn pada kondisi optimum menghasilkan nilai %RSD sebesar 33,70%. ......Increasing levels of CO2 can cause various problems such as global warming and ecological problems that give a negative impact on human health. This issue has attracted the attention of scientists to try to reduce the concentration of CO2 by converting CO2 to fuels or other more useful chemicals. The conversion of CO2 by electrochemical technique is promising because electroreduction process can occur at atmospheric pressure and temperature, making it ideal for large-scale implementation and integration. In this study, modification of the copper foam electrode with tin (Sn) was carried out with electrodeposition method for an application in CO2 electroreduction.  The morphological structure of Cu foam was covered by a homogeneous thin layer of Sn  confirmed using SEM EDX, FTIR, and XRD characterization. The electrochemical characteristics of the electrodes was examined by using cyclic voltammetry (CV) and linear sweep voltammetry (LSV) technique. Furthermore, electrochemical reduction of CO2 was carried out using a flow cell system. At the optimum condition of CO2 flow rate of 75 mL/min and an applied potential of -0.50 V (vs. Ag/AgCl), the Faradaic efficiency in formic acid production using Cu foam electrode was 12.12%, which  increased to 65.72%  after the modification of Cu foam with tin. The Sn-modified Cu electrode in the flow cell system produced faradaic efficiency of formic acid which was around 2 times higher than the batch system which produced a faradaic efficiency value of 49.86%. The repeatability test of the CO2 electroreduction process at the Cuf/Sn electrode at optimum conditions resulted in the %RSD value of 33.70%.