Perpustakaan Digital ITB

Pencarian material baru yang efisien dalam mereduksi emisi karbon dioksida dan menjadi alternatif bahan bakar atau material penyimpan energi semakin penting karena tingkat CO2 di atmosfer terus meningkat sebagai akibat dari aktivitas manusia. Dalam penelitian ini, optimasi frekuensi pada serangkaian nanocage X12Y12 (X = B, Al, Ga, In, dan Y = N, P, As, Sb) dilakukan dengan perhitungan teoritis menggunakan Density Functional Theory. Hasil efektivitas adsorpsi dari masing-masing kombinasi atom X dan Y pada nanocluster menghasilkan nilai energi adsorpsi pada Al12N12, Ga12N12, dan In12N12 yang menyentuh angka sekitar -200 kJ/mol, sehingga berikatan dengan CO2 secara chemisorption. Selain itu, perhitungan quantum descriptor dapat menjelaskan kestabilan sistem molekul gas nanocage. Dalam menganalisis ikatan yang terbentuk pada sistem molekul gas nanocage, analisis NBO (Natural Bond Orbital) dan QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules) dilakukan. DOS (Density of State) memberi analisis terhadap sifat-sifat elektronik sistem. Dua langkah diidentifikasi dalam proses mekanisme reaksi stepwise, yaitu aktivasi H2 menjadi 2H*, kemudian 2H* berpindah ke CO2 membentuk HCOOH. Diantara nanoklaster yang diteliti, nilai energi aktivasi mendukung nilai efektivitas adsorpsi, yaitu energi aktivasi terendah adalah ketika sistem gas-nanocage pada X12Y12 dengan X=B, P, Ga, In dan Y= N. Studi ini akan memberikan beberapa pandangan untuk desain katalis efisien dalam reduksi emisi CO2 dan penyimpanan energi.