Studi Pengaruh Konsentrasi H2O2 Sebagai Agen Oksidator dan Waktu Pemulihan Terhadap Sifat Elektrokimia dan Struktur Katalis PEMFC Berpenyangga Nano Karbon

Kussuma, Fahrul Ardian Firmanda (2025) Studi Pengaruh Konsentrasi H2O2 Sebagai Agen Oksidator dan Waktu Pemulihan Terhadap Sifat Elektrokimia dan Struktur Katalis PEMFC Berpenyangga Nano Karbon. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6011231002-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Kontaminasi karbon monoksida (CO) merupakan tantangan yang dapat menurunkan kinerja dan durabilitas sel PEMFC. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi mekanisme pemulihan secara oksidatif dengan mengalirkan uap hidrogen peroksida (H2O2) dengan N2 sebagai gas pembawa ke dalam sel dengan katalis Pt/C dan katalis berpenyangga nano karbon Pt/Fe-N-C. Analisis dilakukan dari hasil pemulihan oleh konsentrasi H2O2 1%, 2% dan 3% serta variasi waktu pemulihan 1-15 menit terhadap hasil pengujian performa sel, EIS dan FTIR. Hasil pada katalis Pt/C menunjukkan proses pemulihan yang efektif pada peningkatan konsentrasi oksidator, dengan tingkat pemulihan daya mencapai 102,5% pada perlakuan 3% H2O2, namun pada kondisi ini teridentifikasi adanya risiko korosi pada karbon penyangga yang diindikasikan oleh pembentukan gugus pembentuk asam karboksilat (-COOH). Respons katalis Pt/Fe-N-C terhadap metode pemulihan menunjukkan dinamika non-linier, di mana terjadi aktivasi pada konsentrasi 1% H2O2 yang mampu meningkatkan performa sel hingga 115% dari kondisi awal/fresh. Hasil FTIR mengindikasikan kerentanan yang lebih tinggi terhadap degradasi oksidatif pada konsentrasi H2O2 yang lebih besar. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa strategi pemulihan harus dioptimalkan secara spesifik untuk setiap jenis katalis untuk memperoleh durabilitas jangka panjang.
=====================================================================================================================================
Carbon monoxide (CO) contamination is a challenge that can reduce the performance and durability of PEMFC cells. This study aims to investigate the oxidative recovery mechanism by flowing hydrogen peroxide (H2O2) vapor with N2 as a carrier gas into a cell with a Pt/C catalyst and a Pt/Fe-N-C nano-carbon support catalyst. Analysis was carried out from the recovery results by H2O2 concentrations of 1%, 2% and 3% and variations in recovery time of 1-15 minutes against the results of cell performance testing, EIS and FTIR. The results on the Pt/C catalyst showed an effective recovery process at increasing oxidant concentrations, with a power recovery rate reaching 102.5% at the 3% H2O2 treatment, but under this condition, a risk of corrosion was identified on the carbon support indicated by the formation of carboxylic acid groups (-COOH). The Response of the Pt/Fe-N-C catalyst exhibited non-linear dynamics, with activation occurring at 1% H2O2 concentration, which increased cell performance by up to 115% of the initial/fresh state. FTIR results indicated a higher susceptibility to oxidative degradation at higher H2O2 concentrations. This study concluded that recovery strategies should be specifically optimized for each catalyst type to achieve long-term durability.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Gas Kontaminan, Karbon, PEMFC, Pemulihan, Penyangga Katalis. Carbon, Catalyst Support, Gas Contaminant, PEMFC, Recovery.
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2931 Fuel cells
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 27101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Fahrul Ardian Firmanda Kussuma
Date Deposited:	30 Jul 2025 08:16
Last Modified:	30 Jul 2025 08:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/124248

Actions (login required)

View Item