Path: TopElectronics clipping

EKSTRAKSI ANTOSIANIN DARI KETAN HITAM DAN BUNGA ROSELA SEBAGAI PEWARNA PADA DYESENSITIZED SOLAR CELLS (DSSC)

ANTHOCYANIN EXTRACTION FROM BLACK RICE AND ROSELLA AS DYE FOR DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS (DSSC)

Master Theses from JBPTITBPP / 2017-07-20 10:50:08
Oleh : DIANA FEBRIANTI (NIM: 20514041), S2 - Chemistry
Dibuat : 2016, dengan 7 file

Keyword : pewarna alami, ketan hitam, bunga rosela, pewarna N719, Dye- Sensitized Solar Cells (DSSC).

Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan konsumsi energi meningkat. Energi fosil yang digunakan sebagai sumber energi utama semakin menipis karena tidak
dapat diperbaharui. Oleh karena itu, diperlukan adanya sumber energi alternatif. Salah satu sumber energi alternatif adalah Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC).
DSSC tersusun dari fotoanoda, elektroda lawan, pewarna, dan elektrolit. Salah satu pewarna yang digunakan adalah senyawa komplek rutenium yang menghasilkan efisiensi lebih dari 10%. Akan tetapi senyawa kompleks rutenium
merupakan logam tanah jarang yang harganya mahal dan mengandung logam berat sehingga dapat mencemari lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan pewarna lain sebagai alternatif untuk menggantikan senyawa komplek rutenium. Salah satu pewarna yang dapat digunakan adalah antosianin. Antosianin adalah senyawa flavonoid alam yang ditemukan dalam buah-buahan, biji, daun, dan bunga, yang larut dalam air yang berwarna mulai dari merah ke biru yang bergantung pH dan berfungsi sebagai antioksidan. Antosianin tidak mengandung logam berat, tidak beracun dan banyak tersedia di alam sehingga biaya produksinya murah. Antosianin dapat digunakan sebagai pewarna pada DSSC karena memiliki gugus karbonil (=O) dan hidroksil (-OH) yang dapat berikatan dengan permukaan TiO2. Pada penelitian ini, antosianin yang digunakan diekstrak dari ketan hitam dan bunga rosela. Jenis antosianin utama yang terkandung dalam ketan hitam dan bunga rosela adalah sianidin-3-glukosida. Kemudian dilakukan optimasi kinerja DSSC dengan menvariasikan ,onsentrasi larutan pewarna, waktu perendaman dan suhu fotoanoda setelah direndam pewarna. Konsentrasi pigmen yang setara dengan sianidin-3-glukosida dihitung dengan menggunakan persamaan Lambert Beer (A = ɛbc) dan konsentrasi larutan pekat pewarna ketan hitam dan bunga rosela yang diperoleh 1,5 mM. Variasi konsentrasi yang dilakukan yaitu pada konsentrasi 0,01; 0,05; 0,1; 0,5; 1 dan 1,5 mM dan variasi waktu perendaman yang dilakukan pada waktu 6; 13; 20; 27; 34; 41 dan 48 jam sedangkan variasi suhu fotoanoda setelah perendaman pada suhu -6; 25; 40; 60; 80 dan 100 oC. DSSC dikarakterisasi menggunakan solar simulator yang kualitas kinerjanya
ditentukan dari nilai efisiensi. Pada variasi konsentrasi, diperoleh konsentrasi optimum pada konsentrasi 0,5 mM dengan efisiensi sebesar 0,0739% menggunakan pewarna ketan hitam dan 0,1179% menggunakan pewarna bunga rosela. Waktu perendaman optimum diperoleh pada 20 jam dengan efisiensi yang dihasilkan sebesar 0,0836% menggunakan pewarna ketan hitam dan 0,1356% ii menggunakan pewarna bunga rosela. Variasi suhu fotoanoda setelah direndam pewarna, diperoleh suhu optimum 40 oC dengan efisiensi sebesar 0,1110%
menggunakan pewarna ketan hitam dan 0,1608% menggunakan pewarna bunga rosela. Sebagai perbandingan digunakan pewarna dari senyawa komplek ruteniucis-di(tiosianat)bis(2,2’bipiridil4,4’dikarboksilat)rutenium(II) atau yang sering dikenal dengan N719 pada kondisi optimum yang sama dengan pewarna ketan hitam dan bunga rosela yaitu pada konsentrasi 0,5 mM, lama waktu perendaman 20 jam, dan pemanasan fotoanoda setelah direndam pewarna pada suhu 40 oC dihasilkan efisiensi sebesar 2,2266%.

Deskripsi Alternatif :

The energy consumption has a linier value with the population increasment. Fuel energy used as a primary energy source was decreased because they could not
replace. Therefore, alternative energy source is needed. One of the alternative energy sources is a Dye-sensitized Solar Cells (DSSC). DSSC consists of several main components, such as photoanode, counter electrode, dye, and electrolyte. One of the commond dye that used in DSSC is ruthenium complex. The efficiency of ruthenium is more than 10%, but the ruthenium complex is a rare earth metal. Ruthenium is expensive and contain heavy metals that can pollute the environment. Therefore, we need another dye as an alternative to replace the ruthenium complex compound. The alternative dye is anthocyanin. Anthocyanins, a group of flavonoid found in fruits, leaves, and flowers, are water soluble plant pigment. Anthocyanins have vivid colors ranging from red to blue depending on pH and they can be used as antioxidants. Anthocyanins are metal-free compound, nontoxic, and low cost. They also have carbonyl (C=O) and hydroxyl (OH) group that can bind with TiO2 nanocrystal. In this study, anthocyanin was extracted from black rice and rosella. The main type of anthocyanins contained in the black rice and rosella is sianidin-3-glucoside. DSSC performance was optimized by varied
of the dye solution concentration, immersion time, and photoanode temperature after impregnation. Pigment concentration is equivalent to cyanidin-3-glucoside.
It was calculated using the Lambert Beer equation (A = ɛbc) and the concentration of the dye from black rice and Rosella concentrated solution obtained was 1.5
mM. Dye concentration was varied at 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, and 1.5 mM impregnation time was varied at 6, 13, 20, 27, 34, 41, and 48 hours while heat treatment was varied at -6, 25, 40, 60, 80, and 100 oC. The performance of DSSC used solar simulator. The quality of performance is determined by efficiency value. The optymum efficiency value was 0.0739% from black rice dye and 0.1179% from rosella dye with concentration 0,05 mM. The 20h impregnation time resulted optymum efficiency 0.0836% using the black rice dye and 0.1356% using a rosella dye. While the temperature variation of photoanode resulted optymum efficiency at temperature 40 °C, with an efficiency 0.1110% using the black rice dye and 0.1608% using a Rosella dye. The comparison of ruthenium
complex dye with cis-di(thiocyanate)bis(2,2'bipiridil-4,4'-dicarboxylic acid) ruthenium (II) compound or N719 have the same optymum condition as black rice and rosella dye with the dye concentration was 0,05 mM, impregnation time was iv 20h, and the heating temperature of photoanode was 40 °C to produced an efficiency 2.2266%.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS2 - Chemistry
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id