Abstract:
Material nano merupakan bahan yang saat ini banyak dikembangkan karena
permintaannya yang cukup banyak di pasar global. Biomassa merupakan bahan baku
padatan alternatif yang dapat digunakan untuk menyintesis karbon nano karena terbarukan
dan juga ekonomis. Pada penelitian ini, bahan baku yang digunakan adalah Chlorella sp.
dalam wujud padatan atau bubuk. Metode yang digunakan dalam penelitian ini ada dua yaitu
pirolisis langsung serta karbonisasi hidrotermal dan pirolisis. Sebelum memasuki tahap
pirolisis, Chlorella sp. dicampurkan terlebih dahulu dengan campuran katalis ferrocene dan
nikel nitrat dengan variasi rasio berat 10 dan 20 %. Selanjutnya, untuk metode karbonisasi
hidrotermal dan pirolisis dilakukan pemanasan pada reaktor autoclave dengan temperatur
200 °C lalu dibilas dan dikeringkan. Setelah proses karbonisasi, hydrochar yang terbentuk
dicampurkan katalis ferrocene dan nikel nitrat kembali dengan variasi konsentrasi sebesar 5
dan 20 % dan dimasukkan ke dalam furnace dengan temperatur 830 °C. Untuk metode
pirolisis langsung, setelah tahap pencampuran dan pengeringan, campuran tersebut
dimasukkan langsung ke dalam furnace dengan variasi temperatur yang sama. Sampel yang
diperoleh akan dikarakterisasi lebih lanjut dengan menggunakan metode SEM-EDS dan
XRD. Dari hasil karakterisasi tersebut, lebih lanjut diamati pengaruh dari tahap karbonisasi
dan konsentrasi katalis terhadap perolehan, komposisi, dan kristalinitas karbon nano.
Dari penelitian ini diperoleh karbon nano berbentuk sphere yang merupakan hasil
dari proses karbonisasi hidrotermal dan pirolisis. Yield massa karbon nano paling tinggi
adalah sebesar 30,9 % dengan variasi konsentrasi katalis sebesar 10 % sebelum tahap
karbonisasi hidrotermal dan 5 % sebelum tahap pirolisis. Penambahan proses karbonisasi
hidrotermal pada karbon prekursor mengakibatkan peningkatan struktur kristalin pada
karbon nano. Persen kristalinitas paling tinggi terdapat pada sampel dengan komposisi unsur
Fe terendah yaitu sebesar 22,34 %. Penambahan katalis pada saat impregnasi atau sebelum
proses karbonisasi hidrotermal dapat meningkatkan komposisi unsur C sedangkan
penambahan tepat sebelum proses pirolisis akan menurunkan komposisi unsur C. Dari hasil
karakterisasi XRD, keempat sampel memiliki sifat amorf.
