📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 5 dokumenOPTIMASI SITUS AKTIF CO3O4 DENGAN DOPAN METAL TRANSISI UNTUK REAKSI REDUKSI OKSIGEN SEBAGAI MATERIAL FUEL CELL UNGGUL
Fuel cell merupakan teknologi energi bersih yang dapat mengonversi energi kimia menjadi energi listrik dengan emisi rendah. Salah satu tantangan utamanya adalah reaksi reduksi oksigen atau oxygen reduction reaction (ORR) di katoda yang berlangsung lambat, sehingga diperlukan katalis yang aktif, stabil, dan ekonomis. Penelitian ini mengkaji permukaan Co?O?(100) pristine dan dopan Ni Co?O?(100) sebagai kandidat katalis ORR menggunakan metode Density Functional Theory (DFT) dengan koreksi Hubbard U. Fokus penelitian diarahkan pada 2 mekanisme ORR tahap awal, yaitu jalur disosiatif dan asosiatif dari jalur 4 elektron, serta adsorpsi spesies tahap awal ORR, serta perbandingan selisih energi pada jalur disosiatif dan asosiatif. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa penambahan dopan Ini berpengaruh terhadap kemampuan adsorpsi spesies antara tahapan awal mekanisme ORR. Berdasarkan diagram selisih energi, jalur asosiatif pada permukaan dopan Ni lebih stabil dibandingkan dengan jalur disosiatif. Hasil ini menunjukkan bahwa dopan Ni lebih berperan dalam menstabilkan pembentukan intermediat pada jalur asosiatif tahap awal ORR.
MESIN PEMBELAJARAN UNTUK DESAIN KATALIS: ADSORPSI PADA KLASTER CU DAN CUO DI ATAS PERMUKAAN ZNO
Katalis memainkan peran penting dalam aplikasi industri dan kehidupan seharihari, karena memungkinkan produksi berbagai bahan kimia secara efisien dan hemat biaya. Dalam penelitian ini, penulis menganalisis stabilitas, mengidentifikasi pola pembentukan, dan membandingkan adsorpsi produk hidrogenasi H, CO, dan NO pada kluster Cu dan CuO di permukaan ZnO. Optimasi struktur kluster dilakukan dengan metode mesin pembelajaran berbasis Gaussian Process Regression (GPR), dimana metode secara aktif mempejari model pengganti dari potensial atomik struktur. Model GPR sendiri merupakan model probabilistik berbasis kernel non-parametrik dengan kumpulan variabel acak yang terbatas dengan distribusi multivariat. Penilitian ini diharapkan dapat memberikan wawasan dalam identifikasi struktur global minimum yang akurasinya setara dengan pendekatan simulasi kuantum.
STUDI MEKANISME REAKSI EVOLUSI OKSIGEN PADA KATALIS NIKEL FOSFAT DAN BIMETAL NIKEL FOSFAT MENGGUNAKAN TEORI FUNGSIONAL KERAPATAN DAN VALIDASI EKSPERIMEN
Tingginya kebutuhan global akan energi bersih dan terbarukan telah mendorong pengembangan teknologi produksi hidrogen hijau melalui elektrolisis air. Namun, efisiensi proses ini masih terbatas akibat besarnya overpotensial reaksi evolusi oksigen (Oxygen Evolution Reaction, OER) pada anode. Katalis berbasis logam mulia seperti iridium dioksida (IrO?) memang menunjukkan aktivitas yang tinggi untuk OER, tetapi ketersediaannya yang terbatas dan biayanya yang sangat tinggi menjadi kendala utama dalam penerapan skala besar. Oleh karena itu, pengembangan katalis OER yang efisien, murah, dan berbasis unsur melimpah menjadi sangat penting. Dalam penelitian ini, kami melakukan studi mekanisme OER pada material nikel fosfat (Ni?(PO?)?) dan bimetal nikel fosfat Ni?M?(PO?)? (M = Mn, Fe, Co) menggunakan teori fungsional kerapatan (Density Functional Theory, DFT) dan validasi eksperimen. Hasil kalkulasi DFT menunjukkan bahwa permukaan (100) ditemukan sebagai permukaan paling stabil dari setiap struktur yang ditinjau. Kemudian, untuk seluruh katalis Ni?(PO?)2(100), OER terjadi pada situs Ni, sedangkan Ni?M?(PO?)?(100), OER terjadi pada situs Ni dan M. Di antara seluruh katalis, Ni?Fe?(PO?)?(100) menunjukkan kinerja terbaik dengan overpotensial minimum sebesar 0,31 V, diikuti oleh Ni?Co?(PO?)?(100) sebesar 0,37 V, Ni?Mn?(PO?)?(100) sebesar 0,38 V, dan Ni?(PO?)?(100) sebesar 0,58 V. Tren overpotensial OER ini berkorelasi dengan kekuatan adsorpsi *O dan *OH pada tiap permukaan katalis. Menariknya, semua katalis bimetal menunjukkan performa lebih baik daripada IrO?(110), yang memiliki overpotensial 0,51 V sehingga menunjukkan potensi besar sebagai alternatif katalis OER berbasis logam non- mulia, khususnya Ni?Fe?(PO?)?. Sebagai pembuktian konsep, tren aktivitas OER yang diprediksi dari DFT ini juga konsisten dengan hasil eksperimen yang ditampilkan dalam studi ini.
PENGEMBANGAN KATALIS PRODUKSI ULTRA LOW SULPHUR DIESEL
Salah satu fraksi minyak bumi hasil pengilangan yang dijual secara komersial adalah bahan bakar diesel, yang memiliki efisiensi lebih tinggi dibandingkan bensin sehingga lebih hemat dalam penggunaan kendaraan. Hal ini membuat diesel populer di pasaran. Meskipun begitu, salah satu perhatian dari diesel adalah adanya kandungan sulfur dalam bahan bakar yang akan menghasilkan gas SOx yang berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan. Saat ini, diesel seperti Pertamina Dex dan Dexlite memiliki kadar sulfur di rentang 300-2000 ppm, namun keputusan Dirjen ESDM menetapkan bahwa pada tahun 2026 kandungan sulfur maksimum dalam diesel adalah 50 ppm, bahkan di negara eropa penerapan regulasi Euro V dengan kandungan sulfur tidak lebih dari 10 ppm sudah mulai diterapkan. Proses penghilangan sulfur pada diesel di kilang minyak bumi dilakukan melalui hydrotreating, yang sangat bergantung pada katalis yang digunakan, yaitu NiMo/ -Al2O3. Kinerja dari katalis salah satunya ditunjukkan melalui parameter kinetika katalis yang dimilikinya. Oleh karena itu,, Penelitian ini bertujuan untuk menentukan data kinetika reaksi hidrodesulfurisasi (HDS) yang untuk katalis NiMo/ -Al2O3-P dan NiMo/ -Al2O3-P-MgO. Kedua katalis diuji dalam reaksi HDS menggunakan umpan Light Cycle Gas Oil di dalam reaktor batch pada tekanan 32 bar dan suhu 310-330°C. Hasil dari penelitian menunjukkan peningkatan suhu meningkatkan kinetika reaksi, diindikasikan oleh kenaikan konstanta laju reaksi dan konversi, baik dari percobaan maupun simulasi ASPEN HYSYS. Variasi parameter kondisi operasi seperti LHSV, suhu, dan rasio H2/HC pun mempengaruhi kinetika dan konversi sulfur. LHSV yang lebih besar menurunkan konversi, sementara rasio H2/HC berbanding lurus dengan konversi. Untuk memenuhi spesifikasi sulfur sesuai regulasi EURO V dan batasan kondisi lapangan di kilang (Pertamina RU-II), kondisi operasi optimum yang diperoleh adalah LHSV 1,35 jam-1, suhu 330°C, dan H2/HC sebesar 400 Nm3 /m3 . Kondisi optimum ini dicapai menggunakan katalis HDS 1 dengan nilai Ea sebesar 40.665,44 J/mol yang memiliki hasil kinetika lebih baik daripada HDS 2 yang memiliki nilai Ea sebesar 77511,2 J/mol.
PENGEMBANGAN KATALIS PRODUKSI ULTRA LOW SULPHUR DIESEL
Salah satu fraksi minyak bumi hasil pengilangan yang dijual secara komersial adalah bahan bakar diesel, yang memiliki efisiensi lebih tinggi dibandingkan bensin sehingga lebih hemat dalam penggunaan kendaraan. Hal ini membuat diesel populer di pasaran. Meskipun begitu, salah satu perhatian dari diesel adalah adanya kandungan sulfur dalam bahan bakar yang akan menghasilkan gas SOx yang berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan. Saat ini, diesel seperti Pertamina Dex dan Dexlite memiliki kadar sulfur di rentang 300-2000 ppm, namun keputusan Dirjen ESDM menetapkan bahwa pada tahun 2026 kandungan sulfur maksimum dalam diesel adalah 50 ppm, bahkan di negara eropa penerapan regulasi Euro V dengan kandungan sulfur tidak lebih dari 10 ppm sudah mulai diterapkan. Proses penghilangan sulfur pada diesel di kilang minyak bumi dilakukan melalui hydrotreating, yang sangat bergantung pada katalis yang digunakan, yaitu NiMo/?-Al2O3. Kinerja dari katalis salah satunya ditunjukkan melalui parameter kinetika katalis yang dimilikinya. Oleh karena itu,, Penelitian ini bertujuan untuk menentukan data kinetika reaksi hidrodesulfurisasi (HDS) yang untuk katalis NiMo/?-Al2O3-P dan NiMo/?-Al2O3-P-MgO. Kedua katalis diuji dalam reaksi HDS menggunakan umpan Light Cycle Gas Oil di dalam reaktor batch pada tekanan 32 bar dan suhu 310-330°C. Hasil dari penelitian menunjukkan peningkatan suhu meningkatkan kinetika reaksi, diindikasikan oleh kenaikan konstanta laju reaksi dan konversi, baik dari percobaan maupun simulasi ASPEN HYSYS. Variasi parameter kondisi operasi seperti LHSV, suhu, dan rasio H2/HC pun mempengaruhi kinetika dan konversi sulfur. LHSV yang lebih besar menurunkan konversi, sementara rasio H2/HC berbanding lurus dengan konversi. Untuk memenuhi spesifikasi sulfur sesuai regulasi EURO V dan batasan kondisi lapangan di kilang (Pertamina RU-II), kondisi operasi optimum yang diperoleh adalah LHSV 1,35 jam-1, suhu 330°C, dan H2/HC sebesar 400 Nm3 /m3 . Kondisi optimum ini dicapai menggunakan katalis HDS 1 dengan nilai Ea sebesar 40.665,44 J/mol yang memiliki hasil kinetika lebih baik daripada HDS 2 yang memiliki nilai Ea sebesar 77511,2 J/mol.