Perpustakaan Digital ITB

Reaksi reduksi oksigen (ORR) merupakan proses yang sangat penting dalam proses elektrokimia pada sistem sel tunam. Reaksi tersebut menentukan besar arus yang diproduksi oleh sistem. Namun, proses ORR pada katoda cenderung berjalan lambat sehingga dibutuhkan elektrokatalis yang sesuai untuk mempercepat reaksi tersebut. Berbagai macam elektrokatalis telah dikembangkan untuk mencari katalis yang memiliki nilai aktivitas yang baik dan biaya produksi yang rendah. Pada penelitian ini, penulis mendesain sistem katalis situs aktif atom ganda besi (DAC Fe) yang ditempatkan pada tepi-tepi dari nanopori graphene. Metode komputasi yang menggabungkan teori fungsional kerapatan dan mikrokinetika digunakan untuk mengevaluasi performa situs aktif dalam mengkatalis prosesORR melalui jalur asosiatif maupun disosiatif. Didapatkan bahwa terdapat katalis dengan situs aktif DAC-Fe yang memiliki konfigurasi ortho pada tepi graphene zig-zag, (Fe2N6)o@z1, dan konfigurasi para pada interior graphene, (Fe2N6G-OH)p, memiliki performa yang sebanding dengan katalis sel tunam komersial berbasis platina,Pt(111).. Selain itu, situs aktif (Fe2N6)o@z1 tidak memiliki barier disosiasi oksigen, menunjukkan kemampuan yang baik dalam mengkatalis proses ORR pada jalur asosiatif dan disosiatif. Temuan ini didukung oleh analisis turnover frequency dan cakupan adsorbat pada permukaan dari kedua situs aktif tersebut.