Perpustakaan Digital ITB

Produksi hidrogen hijau melalui elektrolisis air laut berbasis membran heterogen secara langsung memberikan solusi energi terbarukan yang berpotensi mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Membran bipolar (BPM) memfasilitasi disosiasi air (WD) pada antarmukanya, sehingga menghasilkan gradien pH lokal yang penting untuk proses elektrokimia seperti elektrolisis air laut. Namun, kinerja BPM di lingkungan salin masih terhambat oleh tingginya overpotensial dan rendahnya stabilitas operasional. Studi ini melaporkan fabrikasi BPM heterogen melalui hot-pressing membran penukar kation dan anion dengan penambahan lapisan antarmuka TiO2, ZnO, MXene, dan graphene oxide (GO). Karakerisasi morfologi dan struktur kimia dilakukan menggunakan FTIR dan SEM/EDS penampang. Pengujian elektrokimia dalam larutan NaCl 35.000 ppm menunjukkan bahwa keberadaan nanokatalis antarmuka secara signifikan meningkatkan efisiensi WD, yang ditunjukkan oleh oleh tegangan awal yang lebih rendah, konduktivitas yang lebih tinggi, dan perbedaan pH yang lebih besar dibandingkan BPM tanpa modifikasi. Di antara seluruh variasi, BPM dengan lapisan ZnO 0,054 wt.% menunjukkan kinerja terbaik dengan konduktivitas tertinggi (~5,7 mS.cm-1), tegangan sel yang paling stabil (~6,4 V pada 20 mA.cm-2), serta gradien pH terbesar (?pH ? 10). Temuan ini menegaskan bahwa rekayasa lapisan antarmuka berbasis nanokatalis secara efektif meningkatkan performa BPM untuk aplikasi elektrolisis simulasi air laut langsung.