Pengaruh Kandungan Tempurung Kelapa Terhadap Luas Permukaan Spesifik Karbon Nanopori

Abstract

Abstrak
Karbon nanopori terdiri dari bahan padat berisi karbon dan rongga kosong (pori) [1] yang memiliki ukuran kurang dari 100 nm [2]. Beberapa pemanfaatan karbon nanopori antara lain sebagai bahan penyerap dan penyimpanan gas seperti gas CO2 [3] dan gas hidrogen [4], desalinasi [5], elektroda penyimpan energi [6], dan dapat menyerap ion logam uranium [7]. Untuk bahan elektroda kapasitor yang terbuat dari karbon nanopori, diperlukan karbon dengan porositas tinggi [8] dan memiliki volume pori total diatas 90% [9]. Salah satu sumber karbon adalah tempurung kelapa [10]. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis karbon nanopori berbahan dasar tempurung kelapa yang diambil dari lima tempat berbeda yaitu Pasar Suci, Pasar Gedebage, Pasar Kiaracondong, Pasar Caringin, dan Pasar Dayeuhkolot. Karakterisasi pori pada karbon nanopori dilakukan dengan metoda Nitrogen Isotherm Physisorption dan menghasilkan luas permukaan spesifik maksimum sebesar 891,212 m2/g dengan volum pori total 0,467 cc/g. Luas permukaan maksimum ini diperoleh dari tempurung kelapa Pasar Caringin dengan kandungan karbon sebesar 84,7418 %. Sedangkan karakterisasi sifat listrik dilakukan dengan Cyclic Voltammetry menggunakan elektroda yang terbuat dari campuran karbon nanopori, karbon black dan PVDF dengan perbandingan massa sebesar 8:1:1. Dari karakterisasi ini diperoleh kapasitansi maksimum sebesar 3,07 F/g dari tempurung kelapa Pasar Gedebage dengan kandungan karbon sebesar 83,1582 %. Dari kelima sampel yang diuji, tidak ada kaitan antara jumlah karbon pada permukaan karbon nanopori.
Kata kunci: Karbon Nanopori, Luas Permukaan Spesifik, Kandungan Awal, Tempurung Kelapa
Abstract
Nanoporous carbon consists of a solid material containing carbon and an empty (pore) cavity [1] that has a size less than 100 nm [2]. Some of the utilization of nanoporous carbon is, for example, as an absorbent and storage material of gases such as CO2 [3] and hydrogen [4], desalination [5], energy storage electrodes [6], and can absorb uranium metal ions [7]. For capacitor electrode materials made of nanoporous carbon, carbon is required with high porosity [8] and has a total pore volume above 90% [9]. One of carbon source is a coconut shell [10]. In this research, nanoporous carbon synthesized from coconut shells that was taken from five different places: Pasar Suci, Pasar Gedebage, Pasar Kiaracondong, Pasar Caringin, and Pasar Dayeuhkolot. Pores characterization was done using Nitrogen Isotherm Physisorption method and yields a maximum specific surface area of 891,212 m2/g with total pore volume of 0,467 cc/g. This maximum specific surface area was obtained from coconut shells which was taken from Pasar Caringin consisting of 84,7418 % carbon. The characterization of electric property was conducted using Cyclic Voltammetry with nanoporous carbon, black karbon, and PVDF based electrode that has 8:1:1 mass ratio. From this characterization, a maximum capacitance of 3,07 F/g was obtained from Pasar Gedebage’s coconut shell that has 83,1582 % carbon. From all five samples, there was no relation between carbon percentage and nanoporous carbon’s specific surface area.
Keywords: Nanoporous Carbon, Specific Surface Area, Initial Contents, Coconut Shell