Sintesis komposit karbon aktif-graphene dari kulit salak dengan metode simultan grafitisasi aktivasi-KOH

Abstract

Graphene secara luas dapat diaplikasikan dalam beberapa bidang, yaitu sebagai sensor atau detektor, adsorben dalam proses adsorpsi, dalam bidang emisi elektron, sebagai superkapasitor, pembuatan lithium-ion batteries, dan bidang lainnya. Ketersediaan graphene dalam jumlah yang besar dan kualitas yang tinggi masih sulit diperoleh. Oleh karena itu, pada penelitian kali ini graphene ingin disintesis secara murah dan sederhana dengan kualitas yang baik melalui pendekatan sintesis komposit karbon aktif-graphene. Komposit karbon aktif-graphene disintesis dengan menggunakan metode simultan grafitisasi aktivasi. Dalam penelitian ini, komposit karbon aktif-graphene disintesis menggunakan variasi rasio massa kulit salak dengan massa KOH sebesar 1:1, 1:2, dan 1:4 dengan temperatur karbonisasi sebesar 800oC dan katalis FeCl3. Dilakukan juga sintesis tanpa adanya penggunaan zat pengaktivasi KOH dan tanpa penggunaan katalis sebagai sampel pembanding. Sampel yang terbentuk kemudian dianalisa karakteristiknya dengan menggunakan beberapa analisa, diantaranya analisa Brunauer-Emmet-Teller (BET), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (XRD), dan Cyclic Voltammetry (CV). Sampel yang terbentuk masih dalam struktur karbon amorf. Selain itu, sampel sampel komposit karbon aktif-graphene memiliki bentuk morfologi berupa tumpukan lembaran (layers). Komposit karbon aktif-graphene dengan rasio massa kulit salak dengan KOH sebesar 1:2 menghasilkan luas permukaan paling besar (663,779 m2/g) dan juga memiliki kapasitansi yang paling besar (337 μF/g) pada scan rate 2 mV/s. Hal ini menandakan bahwa rasio tersebut merupakan kondisi yang paling optimal. Keberadaan zat pengaktivasi dan katalis grafitisasi secara bersamaan menurunkan luas permukaan dan menaikkan nilai kapasitansi.