Perpustakaan Digital ITB

Reduksi karbon dioksida menjadi asam format menjadi topik penelitian yang populer saat ini karena manfaat dan aplikasinya yang sangat luas terutama dalam bidang lingkungan dan energi. Namun, karena sifat karbon dioksida yang sulit bereaksi, dibutuhkan katalis yang tepat untuk melangsungkan reaksi tersebut. Berdasarkan studi literatur, permukaan paladium merupakan kandidat katalis yang tepat. Katalis ini mampu melangsungkan reaksi pembentukan asam format melalui dua mekanisme yaitu melewati HCOO atau melewati COOH. Tetapi, performa katalis ini masih belum optimal akibat adanya CO poisoning. CO sebagian besar terbentuk pada jalur reaksi COOH saat pembentukan asam format.Untuk meningkatkan performansi katalis, selektivitas katalis terhadap jalur COOH harus diturunkan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan menambahkan campuran logam lain yang dapat mengubah karakteristik paladium terkait aktivitas katalitiknya. Salah satu kandidat campuran untuk paladium adalah timah. Untuk merancang katalis yang optimal, dibutuhkan pengujian katalis untuk mengetahui karakteristik katalitik paladium sebelum dan sesudah dicampur timah pada masingmasing faset permukaannya. Pada penelitian ini, pengujian dilakukan dengan simulasi ab-initio yang menerapkan teori fungsional kerapatan.Pengujian dilakukan dalam bentuk perhitungan energi adsorpsi, energi setiap tahapan katalisis, density of states, dan charge density.Setelah melakukan pengujian terhadap faset 100, 110, dan 111, diperoleh kesimpulan bahwa penambahan Sn pada permukaan Pd(111) mampu menstabilkan adsorpsi CO2 yang ditandai dengan energi adsorpsi yang lebih negatif setelah penambahan Sn (-0.32 eV) dibandingkan sebelum penambahan Sn (-0.25 eV). Selain itu, penambahan Sn pada permukaan Pd(111) juga mampu menurunkan selektivitas katalis terhadap ion COOH dibandingkan HCOOH dimana setelah penambahan Sn, ion HCOO yang semula lebih stabil 0.01 eV dari COOH berubah menjadi lebih stabil 0.08 eV dari COOH. Berdasarkan analisis struktur elektronik, diketahui bahwa adsorpsi yang terjadi pada Pd-Sn (111) situs hollow bertipe physisorption. Hasil simulasi ini diharapkan dapat digunakan sebagai panduan dalam perancangan katalis campuran paladium-timah lebih lanjut.