Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Komersialisasi Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) hingga kini masih menyisakan beberapa parameter sebagai pekerjaan rumah sehingga masih terus dilakukan investigasi, terutama yang terkait dengan penurunan harga, life time, scale-up dan peningkatan aktivitas katalitik. Dalam rangka memecahkan kedua permasalahan tersebut, penelitian ini dilakukan dengan tujuan turut berkontribusi dalam pengembangan katalis berbasis paduan platina ( Pt ) berpenyangga karbon aktif ( C ) untuk reduksi oksigen ( O2 ) dengan laju reaksi yang tinggi pada sisi katoda. Tujuan khusus pertama pada penelitian ini adalah melakukan studi pengaruh penambahan NaOH pada pembentukan katalis nanokristalin dari paduan Pt-Ni yang terdistribusi dengan baik pada penyangga C, dengan dispersi yang tinggi dan loading Pt maksimal. Tujuan khusus yang kedua adalah melakukan studi pengaruh rasio atomik Pt pada dispersi permukaan dan aktivitas katalitik dari katalis nanokristalin Pt-Ni. Metode penelitian diawali dengan pembuatan katalis Pt-Ni/C, yang kemudian dilanjutkan dengan melakukan karakterisasi fisik dan uji aktivitas katalitik. Katalis Pt-Ni/C dibuat dengan menggunakan metode polyol yang terdiri atas tiga tahapan, yaitu: tahapan dispersi larutan precursor (material awal), tahapan reduksi dan yang terakhir adalah tahapan untuk menghasilkan serbuk katalis. Pt/C komersial buatan E-TEK dipakai sebagai pembanding pada penelitian ini. Ethylene glycol (EG) dipergunakan sebagai pelarut sekaligus agen reduksi dengan loading Pt-Ni sebesar 30 %-b. Sampel katalis kemudian dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD) untuk mengetahui struktur kristalin dan ukuran kristalit; menggunakan scanning electron microscopy dan energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) untuk mengetahui morfologi dan komposisi elemen; serta menggunakan khemisorpsi hidrogen untuk mengetahui dispersi platina pada permukaan katalis. Uji setengah sel dilakukan dengan menggunakan cyclic voltametry (CV) pada media HClO4 untuk mengetahui aktivitas katalitik (mass activity/MA dan specific activity/SA). Aktivitas katalis Pt-Ni berpenyangga karbon terhadap reaksi reduksi oksigen (Oxygen Reduction Reaction/ORR) diuji pada potensial 900 mV vs RHE dengan 1M HClO4 dan laju pemindaian sebesar 5 mV s-1 dan temperatur 25°C. Hasil analisis ketiga parameter tersebut memperlihatkan adanya hubungan antara kemampuan permukaan paduan Pt-Ni sebagai site aktif dengan adsorpsi oksigen (O2). Pola difraksi kristalit berubah sejalan dengan dilakukannya variasi pada volume NaOH. Pola XRD dari sampel PtNi11-5 menunjukkan struktur kubik berpusat sisi (face center cubic/fcc) disorder dengan ukuran partikel sekitar 5 nm. Hasil analisis EDX terhadap sampel tersebut juga memperlihatkan bahwa komposisi Pt-Ni pada karbon adalah 29%, sementara adsorpsi hidrogen pada atom Pt yang ditunjukkan diatas permukaan nanokatalis juga 29%. Parameter struktur kristalin, ukuran partikel serta dispersi Pt di permukaan dan loading Pt pada sampel PtNi11-5, menunjukkan kondisi reaksi yang memadai untuk dipergunakan dalam penelitian lebih lanjut. Telah dibuat 3 (tiga) sampel nanokristalin paduan Pt-Ni/C dengan berbagai rasio atomik yang sama persis kondisinya seperti kepunyaan sampel PtNi11-5. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa semua sampel yang dipersiapkan dengan berbagai rasio atomik memperlihatkan struktur kristalin fcc dan memiliki parameter kisi yang lebih kecil dibandingkan dengan katalis Pt murni serta mempunyai ukuran partikel katalis berkisar antara 4,3-6,3 nm. Paduan Pt-Ni/C akan menjadi order ketika dilakukan proses pemanasan sehingga ukuran kristal untuk sampel PtNI11-5 membesar dari 5,7 nm menjadi 7,1 nm. Dari voltamogram siklik hasil karakterisasi pada lingkungan N2 menunjukkan bahwa nilai rentang luas permukaan elektrokimia (ESA) aktif dari sampel nanokatalis Pt-Ni/C yang dibuat berkisar antara 37-156 cm2/mgPt, Mass Activity (MA) nya antara , 61?8.42 mA/mgPt dan Specific Activity (SA) nya antara 49-99 ?A/cm2. Sementara itu, dengan cara yang sama seperti perlakuan pada sampel dilakukan pula pengukuran ESA, MA dan SA terhadap Pt/C E-TEK komersial dan mendapatkan hasil 161 cm2/mgPt, 4,77 mA/mgPt, dan 30 ?A/cm2. Hubungan antara luas permukaan elektrokimia (ESA) dengan struktur mikroskopis permukaan logam telah memainkan peran penting dalam laju kinetika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampel PtNi11-5 memberikan SA tiga kali lebih tinggi bila dibandingkan dengan katalis komersial Pt/C E-TEK, meskipun MA nya masih sedikit lebih rendah. Hasil penelitian ini memberikan kontribusi nyata terhadap penurunan harga bahan elektro-katalis yang dipakai pada katoda PEMFC melalui pengurangan loading Pt setengahnya dengan SA tiga kali lebih besar. ...... The commercialization of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) are still leaving some parameters as homework, hence investigations on the subject are still underway, especially on those associated with reduced prices, life time, scale-up and increased catalytic activity. In order to solve both problems, this Dissertation research was conducted with the aim at developing a platinum (Pt) alloy-based catalyst supported by activated carbon (C) for the reduction of oxygen (O2) with a high rate of reaction on the cathode side. The first specific objective of this research is to study the effect of the addition of NaOH to the formation of nanocrystalline catalyst from the Pt-Ni alloys that have been well-distributed on the C supporter, with high dispersion and maximum Pt loading. The second specific objective is to study the influence of atomic ratio of Pt on the surface dispersion and on the catalytic activity of the Pt-Ni nanocrystalline catalyst. The research method was initiated with the fabrication of Pt-Ni/C catalysts, which was followed by the physical characterization and catalytic activity tests. The Pt-Ni/C catalyst was prepared by using the polyol method which consists of three stages: the stage of precursor solution dispersion (initial material), the reduction stage, and the final stage was the one that produced the powder catalysts. Commercial Pt/C E-TEK was used as comparison sample in this study. Ethylene glycol (EG) is used as solvent as well as reduction agent with Pt-Ni loading of 30%-wt. The prepared catalyst sample was then characterized by using X-ray diffraction (XRD) to determine the crystalline structure and crystallite size, by using scanning electron microscopy-and energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) analysis to determine the morphology and composition of elements; and by using hydrogen chemisorptions to find out about the platinum dispersion on the catalyst surface. Tests on half cell was carried out by using cyclic voltametry (CV) on the HClO4 medium to find out about the catalytic activities that consist of mass activity/MA and specific activity/SA. The catalytic activity (mass activity / MA and the specific activity / SA) of the carbon-supported Pt-Ni catalyst against the oxygen reduction reaction was tested by cyclic voltammetry (CV) at 900 mV vs. RHE with 1M HClO4 solution, the scan rate of 5 mV/s and temperature of 25°C. The analysis results of the three above parameters showed a link between the ability of the surface of the Pt-Ni alloy as an active site with the adsorption of oxygen (O2). The results show that the diffraction pattern of the crystallites changes when the content of NaOH varies. The XRD patterns of the PtNi11-5 samples show disorder structure of face cubic centre (fcc) with particle size of around 5 nm. The result of EDX analysis against the sample also shows that the Pt-Ni compositions on carbon around 29 %-wt, whereas hydrogen adsorption on Pt atom that is shown on the PtNi11-5 nanoparticle surface is also approximately 29%. The crystalline structure, particle size, Pt loading and dispersion parameters of PtNi11-5 sample, show sufficient reaction conditions to be used in further research. Three samples of the nanocrystalline Pt-Ni/C alloy with atomic with varied atomic ratios that are exactly similar to the condition of PtNi11-5 sample were made. The XRD analysis results show that the all samples that have been prepared with various atomic ratios show disordered structures fcc with particle size that is smaller compared to pure Pt catalyst and have catalyst particle sizes of from 4.3 to 6.3 nm. The Pt-Ni/C alloys will become orderly when heating processes are applied; the result is that the particle size in the PtNi11-5 sample agglomerates from 5.7 nm to 7.1 nm. The lattices parameter of the above samples is smaller than that of Pt/C catalyst. The cyclic voltamogram as a result of characterization on N2 area indicates that the active electrochemical surface area (ESA) of the prepared Pt-Ni/C nanocatalyst sample ranged from 37 - 156 cm2/mgPt, of which the Mass Activity (MA) was between 3.61?8.42 mA/mgPt, and the Specific Activity (SA) was between 49-99 ?A/cm2. While, in the same way that has been carried out on the sample, ESA, MA and SA measurements were also carried out on the commercial Pt / C E-TEK sample, of which the results were 161 cm2/mgPt, 4.77 mA/mgPt, and 30 ?A/cm2. The relationship between the electrochemical surface area (ESA) with the microscopic structure of the metal surface, and Pt loading has played an important role in the kinetics rate. The result shows that the PtNi11-5 sample provides SA that is three times higher in comparison to that of the commercial Pt/C E-TEK catalyst, although the MA is still slightly lower. The result of this research has given a real contribution in reducing the price of electro-catalyst on PEMVC cathode through the reduction of Pt loading by half while the SA value is three times larger than that of the commercial Pt/C E-TEK.

Abstrak :
Bahan bakar nabati memiliki potensi yang sangat besar untuk menjawab kebutuhan energi dalam negeri maupun dunia. Proses yang digunakan ialah reaksi hidrodeoksigenasi yang produknya dikenal dengan renewable diesel. Penelitian ini berfokus pada preparasi katalis NiMo/Zeolit dengan modifikasi metode konvensional yaitu metode microwave polyol process untuk sintesis renewable diesel. Dari hasil uji karakterisasi BET dan XRD diketahui katalis memiliki luas permukaan 5,45 m2/g dan memiliki ukuran kristal rata-rata 62,98 nm. Katalis digunakan untuk mensintesis renewable diesel dengan kondisi operasi suhu 375°C, tekanan 12 bar, loading katalis 1% massa minyak jarak dan kecepetan pengaduk 800 rpm. Berdasarkan hasil uji GC-MS menunjukan katalis NiMo/Zeolit mampu mengkonversi minyak jarak sebesar 88,61% dengan selektivitas produk renewable diesel sebesar 35,26 serta yield 21,5%. Berdasarkan hasil Uji FTIR dan Uji sifat fisik produk, renewable diesel hasil reaksi menggunakan katalis NiMo/Zeolit memiliki spesifikasi yang lebih baik dari solar komersial dengan nilai densitas: 0,833 gr/cm3, viskositas: 3,02 cst, Indek setana: 61,01. ......Biofuels have great potential to fulfill the energy needs of Indonesia. The process used is hydrodeoxygenation reaction (HDO) whose products are known as renewable diesel. This study focuses on preparation NiMo/Z catalyst for sintesizing renewable diesel from jatropha oil. Preparation of NiMo/zeolit catalyst is done by using microwave polyol process method which gives the surface area of 5.45m2/g and has an average crystal size of 62.98nm. NiMo/Zeolit catalyst used to synthesize renewable diesel at 375oC, pressure 12 bar, catalyst loading 1% mass of Jathropa Oil and stirer speed of 800 rpm. Based on the test results of GCMS showed the catalyst NiMo/Zeolit has the conversion of jatropha oil 88,61% with renewable diesel product selectivity of 35.26 and 21.5% yield. According to result of FTIR and product physical properties, renewable diesel products has better specifications than commercial diesel with density values: 0.833 gr/cm3, viscosity: 3.02 cst, cetane index: 61.01.

Abstrak :
ABSTRAK Berbagai penelitian mengenai optimasi silver nanowire AgNW terus dilakukan untuk pengembangan kertas transparan konduktif sebagai pengganti kaca ITO, yang diaplikasikan pada perangkat elektronik, khususnya sel surya. Pada penelitian ini, AgNW disintesis menggunakan metode Polyol dengan variasi rasio molaritas PVP/AgNO3 1, 3, 6, dan 8 yang ditujukan untuk mengetahui rasio optimal terhadap pembentukan AgNW. Selain itu, komparasi penggunaan capping agent PVP dan PVA juga dilakukan pada rasio molaritas optimal PVP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rasio molaritas 6 merupakan rasio optimal pada sintesis AgNW menggunakan PVP, terbukti dari morfologi yang berbentuk wire, dan nilai konduktivitas sebesar 13 S.

---

ABSTRACT Many researches about silver nanowire have been done to optimize transparent conductive paper as substitute of ITO glass, which applied on electronic devices especially solar cell. In this current research, the synthesis of AgNW was made by using Polyol process with various molar ratio of PVP AgNO3 1, 3, 6, and 8. The various molar ratio was used to investigate its effect on the morphology of the synthesized AgNW, which affect its transparency and conductivity. The effect of different capping agent used would also be investigated by comparing PVP and PVA at the optimal molar ratio obtained. The result in this research showed that 6 is the optimal molar ratio to synthesis the AgNW by using PVP. Ag with wire morphology and conductivity 13 S was obtained at this molar ratio.

Abstrak :
Nanopartikel Perak (AgNP) memiliki sifat fisik dan kimia yang tergantung pada bentuk dan ukurannya. Meskipun ada banyak metode untuk sintesis AgNP, sintesis dengan metode reduksi poliol memiliki kelebihan sendiri. Di sini kami melaporkan metode reduksi poliol untuk sintesis AgNP menggunakan 1,2-propanadiol sebagai reduktor dan PVA sebagai agen penutup dan agen pengarah dalam atmosfer asam-basa. Dalam studi ini, evaluasi konsentrasi logam perak dan efek keasaman pada hasil akhir akan diselidiki menggunakan spektroskopi UV-vis, Transmission Electron Microscopy (TEM), dan XRD. Dari hasil ini menunjukkan bahwa 1,2-propanadiol dapat mereduksi ion perak secara perlahan sehingga kecepatan sintesis nanopartikel perak dapat dikontrol. Tingkat keasaman mempengaruhi bentuk, ukuran, dan kecepatan sintesis AgNP, sedangkan konsentrasi prekursor logam perak mempengaruhi morfologi dan ukuran AgNP.

---

Silver nanoparticles (AgNP) have physical and chemical properties that depend on their shape and size. Although there are many methods for AgNP synthesis, synthesis by the polyol reduction method has its own advantages. Here we report the polyol reduction method for AgNP synthesis using 1,2-propanediol as a reducing agent and PVA as a covering and directing agent in an acid-base atmosphere. In this study, the evaluation of silver metal concentration and the effect of acidity on the final result will be investigated using UV-vis spectroscopy, Transmission Electron Microscopy (TEM), and XRD. These results indicate that 1,2-propanediol can reduce silver ions slowly so that the speed of synthesis of silver nanoparticles can be controlled. Acidity affects the shape, size, and speed of AgNP synthesis, while the concentration of silver metal precursors influences the morphology and size of AgNP.

Abstrak :
Nanopartikel perak sudah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang ilmu karena memiliki karakteristik yang unik. Sifat dan karakteristik dari nanopartikel perak bergantung dari ukuran dan bentuk nya. Metode sintesis terus dikembangan untuk dapat melakukan kontrol ukuran dan bentuk nanopartikel. Sintesis dengan menggunakan metode poliol memungkinkan dilakukannya modifikasi dan kontrol bentuk dan ukuran nanopartikel dengan cara sederhana dan dengan bahan yang mudah didapatkan. Dalam penelitian ini dilakukan sintesis nanopartikel perak menggunakan metode poliol dengan medium reaksi dan agen reduktor etilena glikol (EG), caping agen poli(vinilpirolidon) (PVP, Mw : 55.000), prekursor perak nitrat (AgNO3) dan dengan penambahan zat aditif natrium bromida (NaBr). Karakterisasi nanopartikel perak (AgNP) yang terbentuk dilakukan dengan menggunakan instrumentasi UV-Vis, Transmission Electron Microscopy (TEM), dan X-Ray Diffraction (XRD). Dari penelitian didapatkan bahwa konsentrasi dari NaBr mempengaruhi proses reduksi Ag+ menjadi Ag0. Pada konsentrasi Ag: Br- 1:50 didapatkan waktu reaksi optimum pada 24 jam dimana dengan meningkatnya rasio Br- akan mempercepat proses pembentukan perak nanopartikel (AgNP). Hasil XRD menunjukan adanya AgBr yang terbentuk mungkin berperan dalam proses nukleasi heterogen. Hasil TEM menunjukan ukuran dan morfologi AgNP yang beragam dan terbentuknya AgNP kubus pada rasio Ag: Br sebesar10:1. ......Silver nanoparticles have been widely used in various fields of science because they have unique characteristics. The properties and characteristics of silver nanoparticles depend on their size and shape. Synthesis methods are continuously being developed to be able to control the size and shape of the nanoparticles. Synthesis using the polyol method allows modification and control of the shape and size of nanoparticles in a simple way and with readily available materials.. In this research, silver nanoparticles were synthesized using the polyol method with the reaction medium and the reducing agent ethylene glycol (EG), caping agent poly (vinylpyrrolidone) (PVP, Mw: 55,000), the precursor of silver nitrate (AgNO3) and the addition of the additive Natrium Bromida (NaBr). The characterization of the silver nanoparticles (AgNP) formed was carried out using UV-Vis instrumentation, Transmission Electron Microscopy (TEM), and X-Ray Diffraction (XRD). From the research, it was found that the concentration of NaBr affected the reduction process of Ag + to Ag0. At a concentration of Ag: Br 1:50, the optimum reaction time was obtained at 24 hours where increasing the Br ratio would accelerate the process of forming silver nanoparticles (AgNP). XRD results showed that AgBr was formed which played a role in the heterogeneous nucleation process. TEM results show the varying size and morphology of AgNP and the formation of cube AgNP at an Ag: Br ratio of 10: 1.

Abstrak :
Persiapan katalis dengan pemanasan standar menghabiskan banyak energi. Sebaliknya, perangkat gelombang mikro dapat mentransfer energi panas langsung ke molekul reaktan bagian dalam. Metode microwave dapat mempersingkat waktu reaksi dari jam menjadi menit. Kalsium oksida (CaO) adalah oksida basa kuat dengan aktivitas katalitik yang cukup besar. Titanium dioksida (TiO2) sebagai pendukung katalis menawarkan kualitas unggul dibandingkan nitrida, perovskit, dan karbida karena stabilitas kimia dan termal yang kuat dari nanopartikel TiO2. Hal ini dapat dilihat sebagai dukungan katalitik heterogen, menjamin stabilitas elektrokimia dan ketersediaan komersial. Pada penelitian ini, katalis CaO/TiO2 dengan perbandingan 1:1 dibuat dengan proses poliol microwave dengan daya microwave 800 W selama 3 menit. Katalis CaO/TiO2 yang dihasilkan mempunyai karakteristik yang mirip di hasil uji SEM, XRD, dan FTIR dengan proses pemanasan konvensional lainnya namun dengan waktu dan konsumsi energi yang singkat. Waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan katalis penelitian ini hanya 3 menit dibandingkan 5-6 jam pada proses kalsinasi. Energi yang dikonsumsi pada proses poliol gelombang mikro hanya 0,4 kWh, dibandingkan 256,80 hingga 692,14 kWh pada proses kalsinasi. Menghasilkan konversi 35,17% dan yield 12%, dengan karakteristik biodiesel viskositas 1,15 cSt, densitas 893 kg/m3, dan bilangan iodium 5,7 gI2/100g. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk mendapatkan kondisi optimal. ......Catalyst preparation with standard heating consumes a significant amount of energy. In contrast, microwave devices can transfer thermal energy straight into the inner molecules of reactants. The microwave method can reduce the reaction time from hours to minutes. Calcium oxide (CaO) is a strong basic oxide with considerable catalytic activity. Titanium dioxide (TiO2) as catalyst support offers superior qualities to nitrides, perovskites, and carbides due to the strong chemical and thermal stability of TiO2 nanoparticles. It can be viewed as a heterogeneous catalytic support, assuring electrochemical stability and commercial availability. In this research, a 1:1 ratio of CaO/TiO2 catalyst was prepared by microwave polyol process with 800 W microwave power for 3 minutes. The CaO/TiO2 catalyst produced has the same characteristics in SEM, XRD, and FTIR results as other conventional heating processes but with short time and energy consumption. The time needed for this research catalyst preparation is only 3 minutes compared to 5-6 hours by calcination process. The energy consumed by the microwave polyol process is only 0.4 kWh, compared to 256.80 to 692.14 kWh in the calcination process. Resulting in 35.17% conversion and 12% yield, with biodiesel characteristics of 1.15 cSt viscosity, 893 kg/m3 density, and 5.7 gI2/100g iodine value. Further research should be conducted to obtain optimum conditions.

Abstrak :
Polimer poliuretan memiliki kemampuan modifikasi yang luas, seperti kemampuan berinteraksi dengan biomassa seperti selulosa. Pada sintesis busa poliuretan hibrida berbasis pemanjang rantai (chain extender) selulosa, bahan dasar yang diperlukan adalah poliol, diiosianat, air, dan chain extender, dalam penelitian ini ingin diteliti pengaruh dari penambahan chain extender selulosa 7, 14, dan 21 gram, dengan cara membandingkan sifat mekanis dan sifat termal dengan busa poliuretan virgin yang tidak dilakukan penambahan chain extender. Hasil yang diperoleh menunjukkan kekuatan tarik dan ketahanan sobek yang meningkat dan elongasi yang menurun, seiring penambahan chain extender selulosa. Sementara pada sifat termal terlihat ada peningkatan temperatur transisi gelas dan penurunan temperatur degradasi termal. ...... Polyurethane is a type of polymer with wide modification capabilities, such as being able to interact with biomass such as cellulose. In the synthesis of hybrid polyurethane foam based on cellulose chain extender, the basic ingredients needed are polyol, diiocyanate, water, and chain extender. In this study, the effects of addition of 7, 14, and 21 grams of cellulose chain extenders were investigated by comparing mechanical properties and thermal properties with the virgin polyurethane foam, which is without the addition of chain extenders. The results obtained showed increased tensile strength and tear resistance and decreased elongation, along with the addition of cellulose chain extenders. While in the thermal properties, there is an increase in glass transition temperature and a decrease in the temperature of thermal degradation.