| Abstrak/Abstract |
Preparasi dan karakterisasi material Grafena Oksida Tereduksi akan dilakukan. Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap. Pertama, proses oksidasi prekursor grafit menjadi material Grafena Oksida (GO) menggunakan metode Tour yang melibatkan pengunaan kalium permanganat sebagai oksidator dan media reaksi berupa campuran asam sulfat dan asam fosfat. Penelitian sebelumnya menggunakan metode Hummers, namun metode ini masih memiliki kekurangan yaitu menghasilkan gas beracun seperti NO2 dan N2O4 dari penggunaan NaNO3. Oleh karena itu muncul metode Hummers modifikasi atau disebut dengan metode Tour dengan menggunakan H2SO4/H3PO4 dan melipatgandakan KMnO4 sebagai oksidator kuat sebagai pengganti NaNO3. Penambahan H3PO4 dapat berfungsi sebagai agen proteksi sehingga tidak ada sisa oksidasi dan pembentukan hole. Selain itu, metode Tour memberikan keuntungan lain seperti karbon yang lebih hidrofilik, konduktivitas lebih baik, tidak ada gas beracun yang dihasilkan, dan GO yang dihasilkan lebih banyak. Perbandingan berat oksidator terhadap grafit yang digunakan adalah 3,5, dimana rasio ini lebih rendah daripada rasio pada umumnya yaitu 6. Kedua, GO yang berhasil disintesis selanjutnya diko-reduksi dengan logam Pd atau M dan Pd-M (M=Co, Ni) untuk menghasilkan material Pd-M-rGO. Pada tahap ini, akan dikaji bagaimana pengaruh agen penyetabil yaitu hexamethylenetetramine (HMTA), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), dan kombinasi CTAB-HMTA. Kinerja katalis tidak hanya ditentukan oleh material logam dan material pendukung dalam kinerja katalis. Agen penyetabil diperlukan untuk meminimalkan agregasi antar lembar grafena. Tujuan dari penelitian ini adalah pengaruh agen penyetabil terhadap karakter katalis Pd-M-rGO dan mempelajari uji aktivitas katalis terhadap reaksi reduksi oksigen. Harapannya adalah material tesebut dapat digunakan sebagai katalis pada banyak bidang aplikasi, terutama elektrokatalis dalam system Fuel Cell (FC) sebagai alternatif pengganti energi fosil yang lebih hijau. Semua material yang diperoleh kemudian dianalisis kristalinitasnya menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), gugus khas fungsional menggunakan Fourier-Transform Infra Red Spectrophotometer (FTIR), karakter sifat tekstural seperti luas permukaan spesifik, volume pori, dan diameter pori menggunakan Surface Area Analyzer (SAA), morfologi permukaan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM), morfologi nanostruktur menggunakan Transmission Electron Microscope (TEM), tingkat kecacatan kristal karbon menggunakan Raman Spectrometer, serapan khas panjang gelombang menggunakan UV—Vis Spectrophotometer, perubahan massa dari dehidrasi, dekomposisi, dan oksidasi menggunakan Thermo Gravimetric Analyzer (TGA), nilai konduktivitas listrik menggunakan LCR meter, dan nilai n transfer reaksi reduksi oksigen menggunakan Rotating Disk Electrode (RDE).
Luaran penelitian ini berupa dua paper ilmiah dengan judul tentatif “In-situ Generation of Enhanced Pd@Co Nanoparticles Using Various Stabilizer Agents Decorated on Highly Reduced Graphene Oxide as Electrocatalyst for Superior-Performances Oxygen Reaction Reduction” dengan status Under Review di jurnal Results in Engineering (Scopus, Q2) dan “The Impact of Stabilizer Agent Type for One-pot Pd-Ni-rGO Synthesis for Oxygen Reduction Reaction” dengan status Under Review di jurnal Carbon Letters (Scopus, Q2). Penelitian ini melibatkan satu anggota peneliti (Dr. Iman Santoso), dua mahasiswa S3 Kimia (Dyah Ayu Fatmawati dan Uswatul Chasanah), dan satu teknisi Laboratorium Kimia Fisika UGM (Wangsa). |
