Perpustakaan Digital ITB

Konversi karbon dioksida (CO2) melalui reaksi hidrogenasi merupakan salah satu upaya penanggulangan emisi CO2 di atmosfir sekaligus untuk mendapatkan senyawa lebih bernilai ekonomis, seperti asam format (HCOOH), dan karbon monoksida (CO). Salah satu tantangan dalam reaksi hidrogenasi CO2 adalah mencari katalis yang dapat mengadsorpsi CO2 dan membelah molekul H2 menjadi atom hidrogen (H) secara baik, dikarenakan senyawa tersebut merupakan bahan baku reaksi hidrogenasi CO2. Selain itu parameter katalis yang efisien adalah katalis yang menurunkan energi aktivasi dan energi reaksi pada setiap reaksi elementer. Katalis klaster nikel dengan penyangga graphene diusulkan pada thesis ini sebagai alternatif katalis hidrogenasi CO2. Thesis ini akan membahas reaksi konversi CO2 menjadi CO dan HCOOH. CO merupakan senyawa bahan baku pada reaksi Fischer-Tropsch, sedangkan HCOOH dapat digunakan sebagai bahan bakar dan media penyimpan hidrogen. Pembentukan CO melalui jalur reverse water gas shift (RWGS) terdiri dari pembentukan COOH dan CO dan H2O yang terdisosiasi. Sedangkan pembentukan HCOOH melalui jalur format terdiri dari pembentukan HCOO dan HCOOH. Berdasarkan hasil penelitian yang didapat, energi adsorpsi CO2 terkuat ada pada klaster Ni7 dengan energi adsorpsi -1,15 eV pada situs klaster. Pada jalur reaksi format, reaksi elementer HCOO memiliki energi aktivasi 0,94 eV. Selanjutnya pembentukan HCOOH memerlukan energi aktivasi 2,21 eV. Pada jalur reaksi RWGS, reaksi elementer COOH memiliki energi aktivasi 0,98 eV. Selanjutnya pada pembentukan CO + H2O, energi aktivasi yang diperlukan adalah 0,015 eV. Berdasarkan nilai energi aktivasi, jalur reaksi hidrogenasi CO2 menggunakan katalis klaster nikel dengan penyangga graphene akan cenderung mengikuti jalur pembentukan CO. Sehingga katalis klaster nikel dengan penyangga graphene dapat menjadi alternatif katalis hidrogenasi CO2 menjadi CO.