digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

ELEKTROKATALIS BERBASIS KOMPOSIT BORON-DOPED DIAMOND DAN LEMBARAN NANO TI3C2 MXENE UNTUK REAKSI EVOLUSI HIDROGEN

Penulis : Fariz Ikramullah [10520046]
Kontributor / Dosen Pembimbing :
  • Achmad Rochliadi, M.S, Ph.D.
  • Dr. Grandprix Thomryes Marth Kadja, M.Si.
Jenis Koleksi : Tugas Akhir
Penerbit : Kimia
Fakultas : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Subjek : Chemistry
Kata Kunci : Elektrokimia, Elektrokatalis, MXene, Ti3C2, Reaksi Evolusi Hidrogen, BDD
Sumber :
Staf Input/Edit : Latifa Noor  
File : 1 file
Tanggal Input : 10 Sep 2024

FARIZ IKRAMULLAH
PUBLIC Latifa Noor

Meningkatnya kebutuhan akan gas hidrogen telah mendorong produksi gas hidrogen dalam skala besar. Namun, hal ini menimbulkan kekhawatiran terhadap masalah lingkungan yang dapat ditimbulkan karena metode produksi hidrogen umumnya tidak ramah lingkungan. Dalam hal ini, elektrolisis air menawarkan proses yang lebih bersih dan ramah lingkungan, tapi reaksi elektrolisis berlangsung dengan sangat lambat sehingga pada umumnya dibutuhkan katalis yang mampu mempercepat reaksi tersebut. Material nano pada umumnya cocok untuk dijadikan katalis suatu reaksi karena memiliki luas permukaan akibat ukuran partikel yang seragam, dan lain lain. Oleh karena itu, penggunaan material nano sebagai katalis terus meningkat. MXene Ti3C2 merupakan salah satu material nano yang dapat digunakan sebagai katalis dalam reaksi elektrolisis, khususnya reaksi evolusi hidrogen. Tujuan penelitian ini yaitu membuat elektrokatalis berbasis material lembaran nano MXene Ti3C2 elektroda boron doped-diamond. Langkah awal yang dilakukan ialah pembuatan MXene dari fase MAX Ti3AlC2. Fase Untuk membentuk MXene, atom Al dalam fase MAX tersebut dihilangkan dengan proses etsa di dalam larutan yang mengandung LiF dan HCl. Setelah itu, dilakukan sonikasi selama 10 jam untuk memperoleh lapisan 2D dari MXene. Sintesis MXene Ti3C2 dari fase max nya Ti3AlC2 telah berhasil dilakukan berdasarkan hasil karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) yang menunjukkan terjadinya penurunan intensitas puncak pada 40,7o dan 39,5o. Hasil SEM menunjukkan bentuk lembaran pada MXene yang telah disintesis. Pada percobaan ini digunakan elektroda berbasis komposit Boron-doped diamond (BDD) yang berada diatas Silicon Thin Film. Pada elektroda tersebut, diteteskan MXene Ti3C2 dengan konsenentrasi yang berbeda Selanjutnya, dilakukan uji Linear Sweep Voltammetry (LSV), Cyclic Voltammetry (CV), Electrochemical Surface Area (ECSA), dan Tafel slope. Sebagai tambahan, dilakukan juga uji Cyclic Voltammetry sebanyak 100x untuk melihat kestabilan yang dimiliki pada setiap elektrokatalisis. Pada LSV ditemukan bahwa nilai overpotential yang dimiliki Bare BDD, BDD- M-250, BDD-M-500, BDD-M-750, dan BDD-M-1000 secara berurutan sebesar 540 mV, 326 mV, 205 mV, 182 mV, dan 164 mV, Sedangkan Tafel Slope Bare BDD, BDD-M-250, BDD-M-500, BDD-M- 750, dan BDD-M-1000 secara berurutan sebesar 67 mV/dec, 60 mV/dec, 57 mV/dec, 55 mV/dec, dan 51 mV/dec.

Artikel Terkait