Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini mengevaluasi pengaruh kation logam divalen (Fe2+, Mg2+, Ca2+) terhadap pembentukan ripple pada grafena untuk aplikasi filtrasi logam berat. Tujuan penelitian adalah menganalisis interaksi kation-?, optimasi struktur, dan sifat elektronik grafena yang dimodifikasi. Metodologi yang digunakan meliputi perhitungan Teori Fungsional Densitas (DFT) dengan metode self-consistent field (SCF), optimisasi geometri, tes konvergensi, serta analisis density of states (PDOS) dan charge density difference (CDD). Hasil menunjukkan posisi hollow sebagai lokasi adsorpsi optimal kation logam dengan jarak ketinggian 1.58 Å (Fe), 3.45 Å (Mg), dan 2.28 Å (Ca), menghasilkan ripple yang bervariasi. Energi adsorpsi Pb tertinggi dicapai pada grafena dengan Fe (-3.19 eV), diikuti Ca (-2.16 eV) dan Mg (-1.42 eV), menunjukkan potensi filtrasi logam berat yang efektif, sementara energi adsorpsi H2O rendah (-0.09 hingga -0.86 eV), mendukung permeabilitas air. Analisis PDOS dan CDD mengungkap hibridisasi orbital d Fe dan p Ca dengan karbon grafena, meningkatkan stabilitas ripple dan efisiensi filtrasi. Penelitian ini menyimpulkan bahwa grafena yang dimodifikasi kation logam, terutama Fe2+, memiliki potensi besar untuk filtrasi logam berat dengan permeabilitas air yang baik.