Sintesis N-doped carbon dari Chlorella vulgaris dengan dopant urea dan melamin dan aktivasi kimia dengan K2CO3 dan NaOH pada 900 °C

Abstract

N-doped carbon dapat digunakan sebagai penyimpan kabon dioksida dan bahan dasar dari supercapacitor. Batu bara merupakan bahan baku umum pembuatan N-doped carbon yang tidak terbarukan dan menghasilkan gas rumah kaca, sehingga mikroalga Chlorella vulgaris digunakan sebagai bahan baku alternatif. Aplikasi N-doped carbon pada penelitian ini adalah untuk menggantikan logam berat seperti kobalt dan nikel pada katoda dan anoda supercapacitor yang bersifat beracun. Pada penelitian ini dapat diketahui pengaruh pre-treatment terhadap perolehan hydrochar pada proses sintesis hydrochar serta pengaruh dopant dan aktivator yang digunakan terhadap kristalinitas, morfologi, dan komposisi nitrogen dari N-doped carbon yang dihasilkan. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan pre-treatment mikroalga, jenis dopant, dan jenis aktivator. Tahap sintesis N-doped carbon terdiri dari pre-treatment Chlorella vulgaris menggunakan metode ultrasonikasi, sintesis hydrochar menggunakan metode karbonisasi hidrotermal, dan aktivasi kimia. Karakterisasi dilakukan dengan metode SEM EDX, dan XRD untuk mengetahui kristalinitas, morfologi, dan komposisi nitrogen pada N-doped carbon yang dihasilkan. Penelitian ini menghasilkan N-doped carbon yang dengan komposisi nitrogen, derajat kristalinitas dan interlayer spacing dengan nilai 7,75%; 33,67%; dan 0,3624 nm pada CV-U2-K; 6,93%; 31,08%; dan 0,3779 nm pada CV-U2-Na; 4,56%; 30,12%; dan 3,773 nm pada CV-M2-K; 4,07%; 29,76%; dan 0,3857 nm pada CV-M2-Na.