📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 2 dokumenMXENE TBCTX SEBAGAI ELEKTROKATALIS UNTUK REAKSI EVOLUSI HIDROGEN YANG EFISIEN PADA ELEKTRODA GLASSY CARBON
MXene merupakan material dua dimensi yang banyak dikembangkan dalam satu dekade terakhir karena potensinya sebagai elektrokatalis pada teknologi energi baru dan terbarukan , khususnya electrochemical water splilling. Material ini mem i liki konduktivitas listrik yang tinggi, luas permukaan yang besar, serta banyak situs aktif yang mampu meningkatkan transfer elektron dan aktivitas elektrokataliti k. Meskipun demikian, performa elektrokatalitik MXene masih sangat dipengaruhi oleh jenis material dan kond isi modifikasi elektroda, sehingga diperlukan optimasi untuk meningkatkan aktivitasnya terhadap reaksi evolusi hidrogen ( hydrogen evolution reaction, HER). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengkarakterisasi MXene TiiCTx dan TiiNTx scbagai material elektrokatalis untuk mcningkatkan kinerja HER dan OER. Hasil sintesis MXene dalam percobaan ini dikaraktcrisasi menggunakan XRD, FTIR, SEM, EDS mapping,TEM-SAED, dan XPS yang menandakan keberhasilan sintesis Mxene TiiCTx. Berdasarkan SEM, material yang telah disintesis membentuk lembaran dua dimensi dan berjarak. Pola difraksi dari XRD juga membcri puncak khas pada 6,32°serta hilangnya puncak Al pada 36°. Analisis FTIR memberi puncak gugus Ti-C dan Ti-N pada 710-627cm·1• Sementara itu, TEM-SAED menunjukkan citra tumpukan lembaran dan kristal initas MXene. XPS mengonfirmasi adanya energi ikatan dari Ti-C serta gugus terminasi MXene. Selain itu, kinerja elektrokatalis MXene TiiCTx dibandingkan dengan MXene TiiNTx. Hasil pengujian kinerja elektrokatalis MXene TbCTx dan TbNx pada modifikasi elektroda glassy carbon (GCE) terhadap reaksi evolusi hidrogen menunjukkan bahwa modifikasi GCEff iiCTx memiliki overpotensial yang lebih rendah daripada GCEff iiNTx dengan nilai 579 mV pada reaksi HER dibanding OER. Selain itu, nilai Tafel slope yang diperoleh sudah mencapai tahap mekanisme Heyrovsky, yaitu 40,2mV/dec.
MEMBRAN NANOKOMPOSIT TI3C2 MXENE/GRAFENA OKSIDA UNTUK NANOFILTRASI ZAT WARNA CONGO RED
Proses industrialisasi seringkali menyebabkan kerusakan ekosistem dengan memproduksi banyak produk samping, salah satunya efluen zat warna. Nanomaterial 2 dimensi telah lama diteliti sebagai membran untuk melakukan remediasi lingkungan, salah satunya terhadap zat warna tersebut. Grafena oksida merupakan nanomaterial 2D yang banyak dimanfaatkan karena kekokohan strukturnya dan memiliki tingkat rejeksi polutan yang unggul. Namun, adanya trade-off berupa kecilnya fluks air menghambat perkembangannya. Di sisi lain, MXene merupakan nanomaterial 2 dimensi berlapis yang berbasis logam karbida, nitrida, atau karbonitrida. MXene dikenal dengan sifat hidrofilisitas yang tinggi dan mampu menghasilkan sistem membran dengan permeabilitas yang unggul. Pada penelitian ini, penambahan MXene berhasil memperbesar fluks air membran GO hingga 70 kali lipat. Varian terbaik ditemukan pada komposisi konsentrasi GO:MXene 1:1, yakni GO5/MX5 dengan nilai fluks dan rejeksi zat warna masing-masing sebesar 49,607 L m-2 jam-1 dan 99,48%. Kemudian, varian membran lain difabrikasi dengan metode layer-by-layer (LbL), tetapi tidak memberikan performa yang lebih unggul. Namun, semua membran LbL ini menunjukkan sifat antikotor yang lebih baik dengan nilai Flux Recovery Ratio (FRR) mencapai 89,39%. Selain itu, kemampuan rejeksi membran dengan rasio konsentrasi GO:MXene 1:1 yang diuji melalui mode aliran dead-end juga cukup tinggi (98,60%), tetapi menghasilkan steady state flux yang lebih rendah akibat kurangnya penanganan terhadap fouling. Afinitas air permeat yang lebih baik terhadap MXene dibuktikan pula dengan kalkulasi bermodel Density Functional Theory (DFT) yang menunjukkan energi adsorpsi yang lebih rendah pada sistem MXene-H2O dibanding GO-H2O. Spontanitas adsorpsidesorpsi air yang seimbang ditunjukkan pula oleh sistem GO@MXene-H2O, menunjukkan sinergi yang baik untuk memfasilitasi permeabilitas air secara optimal.