Pengembangan Material Karbon Terdoping Nitrogen dari Biomassa Kelapa Sawit Indonesia untuk Aplikasi Adsorpsi CO2

Kurniawan, Irsandi Dwi Oka (2019) Pengembangan Material Karbon Terdoping Nitrogen dari Biomassa Kelapa Sawit Indonesia untuk Aplikasi Adsorpsi CO2. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01211750010022-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (14MB) | Request a copy

Abstract

Karbon aktif ter-doping nitrogen telah berhasil disintesis menggunakan metode pirolisis satu langkah (karbonisasi-aktivasi-doping). Sumber karbon yang digunakan adalah tandan buah kosong kelapa sawit (TKKS) yang berasal dari Pontianak, Kalimantan Barat. Aktivasi karbon dilakukan secara kimia menggunakan kalium hidroksida (KOH) dengan perbandingan massa TKKS dengan KOH adalah 1:3. Sumber nitrogen yang digunakan adalah urea dengan variasi perbandingan massa TKKS dengan urea, yaitu 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 dan 1:5 yang selanjutnya dinotasikan sebagai ACN11, ACN12, ACN13, ACN14 dan ACN15. Hasil analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) menunjukkan bahwa karbon aktif ter-doping nitrogen berhasil disintesis dengan indikasi hilangnya gugus O-H hidroksil pada bilangan gelombang 3227,05 cm-1. Hasil XRD (X-Ray Diffraction) menunjukkan bahwa karbon berbentuk amorf dan memiliki bidang grafitik [002] dan [100]. Luas permukaan tertinggi dimiliki oleh ACN11 dengan nilai 1309,47 m2 g-1. Kapasitas adsorpsi CO2 dihitung menggunakan metode gravimetri dan nilai tertinggi dimiliki oleh ACN14 15,02%. Adsorpsi gas CO2 pada ACN11 dan ACN14 mengikuti model kinetika difusi intrapartikel dengan R2, masing-masing 0,95 dan 0,97. Secara termodinamika, ACN14 memiliki ΔHads sebesar -11,33 kJ mol-1 yang mengindikasikan proses adsorpsi terjadi secara fisisorpsi.
===================================================================================================================================
N-doped activated carbon has been successfully synthesized using a single-step pyrolysis method (carbonization-activation-doping). OPEFB (oil palm empty fruit bunches) from Pontianak, West Kalimantan as carbon precursor. Activated carbon is chemically activated using potassium hydroxide (KOH) and the mass variation of OPEFB with KOH is 1: 3. Urea as nitrogen precursor and mass variation of OPEFB with urea are 1:1; 1:2; 1:3; 1:4 and 1: 5 and they are denoted as ACN11, ACN12, ACN13, ACN14 and ACN15. Fourier Transform Infrared (FTIR) spectra shows that the N-doped activated carbon was successfully synthesized with an indication of the loss of the hydroxyl O-H group at wave number 3227.05 cm-1. X-Ray Diffraction (XRD) results shows that carbon is amorphous and has a graphitical plane [002] and [100]. The highest surface area is ACN11 of 1309.47 m2 g-1. CO2 adsorption capacity was calculated using the gravimetric method and the highest value is ACN14 of 15.02%. The adsorption of CO2 gas in ACN11 and ACN14 followed the intraparticle diffusion kinetics model with R2 0.95 and 0.97, respectively. In a thermodynamic study, ACN14 has ΔHads of -11.33 kJ mol-1 which indicates that the adsorption process is physisorption.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	kelapa sawit, karbon aktif termodifikasi N, adsorpsi, CO2, kinetika dan termodinamika adsorpsi
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD502 Chemical kinetics T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD883.5 Air--Pollution
Divisions:	Faculty of Natural Science > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Kurniawan Irsandi Dwi Oka
Date Deposited:	20 Jul 2026 07:44
Last Modified:	20 Jul 2026 07:44
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/69512

Actions (login required)

View Item