KARAKTERISASI CARBON NANOSPHERES (CNSS) DARI MINYAK GORENG DENGAN KATALIS BESI DI PERMUKAAN KARBON AKTIF YANG TERMODIFIKASI

Abstract

Modifikasi karbon aktif dengan menggunakan asam seringkali dilakukan untuk meningkatkan kandungan gugus fungsi oksigen di permukaan karbon aktif. Peningkatan gugus fungsi ini seringkali dilakukan untuk meningkatkan jumlah katalis logam yang terdeposisi di permukaan karbon. Sementara jumlah katalis dan distribusinya di permukaan support sangat memengaruhi pembentukan karbon nanomaterial. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis CNSs dengan menggunakan support karbon aktif yang termodifikasi. Modifikasi dilakukan dengan metode basah menggunakan HNO3 pekat dengan rasio 1:1 (b/b) pada 65oC selama 4 jam. Katalis yang digunakan adalah katalis besi yang berasal dari Fe(NO3).9H2O, dengan deposisi katalis menggunakan metode urea deposition precipitation. Sementara itu minyak goreng digunakan sebagai sumber karbon pembentuk CNSs. Campuran minyak goreng dan karbon aktif kemudian dikarbonisasi dengan menggunakan electrical furnace pada 700oC selama 1 jam dengan atmosfer nitrogen. Dalam percobaan ini divariasikan konsentrasi awal katalis 10, 20 dan 30% dari berat karbon aktif awal. Rasio karbon aktif dan minyak goreng 1:3 (b/b). Karakterisasi produk menggunakan xray diffraction (XRD), analisis luas permukaan BET, morfologi permukaan karbon aktif dengan scanning electron microscope (SEM), dan energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) untuk mengetahui komposisi atomik permukaan karbon. Berdasarkan hasil analisis FTIR, dapat diamati penambahan gugus fungsional pada permukaan karbon aktif yang dimodifikasi dengan menggunakan HNO3 pekat. Hasil serupa juga teramati dari pembacaan komposisi atomik di mana teramati peningkatan jumlah atom O. Peningkatan jumlah katalis yang digunakan memberikan peningkatan jumlah CNSs yang terbentuk. Hal ini juga ditunjukkan dengan teramatinya puncak C(100) pada spektra XRD yang menunjukkan susunan karbon sp2. Pada sampel dengan konsentrasi katalis 30%, tidak teramati CNSs pada permukaan karbon aktif, akan tetapi muncul puncak kuat C(002) pada spektra XRD, yang menunjukkan struktur sp2 yang menyusun grafit. Diduga pada konsentrasi katalis yang tinggi, terjadi dekomposisi produk CNSs. Uji lebih lanjut dibutuhkan untuk mengkonfirmasi dugaan ini.