HIDROFILISASI GRAPHENE DARI LIMBAH KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN SUPERKAPASITOR TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh HERA RAHMA FITRI NIM: 23017301 (Program Studi Magister Teknik Kimia) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juli 2019 i ABSTRAK HIDROFILISASI GRAPHENE DARI LIMBAH KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN SUPERKAPASITOR Oleh Hera Rahma Fitri NIM: 23017301 (Program Studi Magister Teknik Kimia) Luas areal perkebunan kelapa sawit dan produksi minyak kelapa sawit di Indonesia mengalami peningkatan setiap tahunnya. Peningkatan produksi minyak kelapa sawit menyebabkan limbah yang dihasilkan pabrik minyak sawit pun semakin meningkat. Limbah tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku produk yang memiliki nilai tambah tinggi. Salah satu produk yang dapat dibuat dari limbah kelapa sawit adalah graphene. Graphene merupakan bentuk 2 dimensi dari atom-atom karbon yang tersusun dalam kisi heksagonal. Graphene mempunyai luas spesifik dan konduktivitas listrik yang tinggi, sehingga graphene dapat diaplikasikan sebagai elektroda superkapasitor. Graphene dapat dibuat dengan berbagai metode, di antaranya adalah mechanical exfoliation menggunakan scotch tape, reduksi graphene oxide, dan chemical vapor deposition. Pembuatan graphene yang sederhana adalah dengan metode pirolisis. Pirolisis adalah dekomposisi kimiawi bahan organik melalui pemanasan tanpa atau dengan sedikit oksigen. Penelitian ini difokuskan pada hidrofilisasi graphene dari limbah kelapa sawit menggunakan FeCl3 sebagai katalis dan ZnCl2 sebagai activating agent. Pirolisis dilakukan pada 2 tahap (tahap pertama pada temperatur 350 o C, dilanjutkan tahap kedua pada temperatur 900 o C). Surfaktan cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) terbukti dapat meningkatkan hidrofilisitas graphene dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) maupun cangkang kelapa sawit (CKS). Sudut kontak KOH-graphene sebesar 55 o menurun menjadi 26 o setelah ditambahkan CTAB. Sedangkan kapasitansi spesifik graphene menurun dari 43,87 F g -1 menjadi 11,91 F g -1 setelah ditambahkan CTAB. Keyword: graphene, hidrofilisasi, limbah kelapa sawit, pirolisis ii ABSTRACT HYDROPHILIZATION OF GRAPHENE FROM PALM OIL WASTE AS SUPERCAPACITOR MATERIAL By Hera Rahma Fitri NIM: 23017301 (Master’s Program in Chemical Engineering) The plantation area and production of palm oil in Indonesia is increasing every year. Increasing production of palm oil causes an increase of palm oil waste production. Palm oil waste can be used as raw material to make high added value products. One of such product that can be made from oil palm biomass is graphene. Graphene is a two-dimensional sp2 bonded carbon nanostructure packed in a honeycomb crystal lattice. Graphene has high theoretical surface area and high electrical conductivity, promising applications as electrode for supercapacitor.