Analisis Pengaruh Perbandingan Komposisi Cncs/Zif-8 Terhadap Aktivitas Fotokatalitik Cncs/Zif-8/Cuo Untuk Mereduksi Co2

Shafa, Rizqullah Ghazan (2026) Analisis Pengaruh Perbandingan Komposisi Cncs/Zif-8 Terhadap Aktivitas Fotokatalitik Cncs/Zif-8/Cuo Untuk Mereduksi Co2. Other thesis, INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER.

Text 5011221009_Undergraduate Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (7MB)

Abstract

Peningkatan emisi karbon dioksida (CO2) menuntut strategi mitigasi yang tidak hanya menurunkan konsentrasi CO₂, tetapi juga mengonversinya menjadi produk yang lebih bernilai. Penelitian ini mengusulkan rekayasa CNCs (Cellulose Nanocrystall)/ZIF-8 (Zeolite Immidazole Framework-8)/CuO (Tembaga (II) Oksida) yang memiliki fokus pada pengaruh komposisi CNCs dan ZIF-8 terhadap performa fotoreduksi. CNCs sebagai jembatan adsorpsi CO₂, ZIF-8 menyumbang situs aktif, sedangkan CuO dengan bandgap rendah menjadi semikonduktor aktif. Variasi komposisi CNCs:ZIF-8 (3:7; 5:5; 7:3) dipadukan dengan CuO, kemudian dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, SEM, dan UV-Vis, serta diuji aktivitas fotokatalitiknya menggunakan GC-MS. Penelitian ini diharapkan dapat mengetahui pengaruh komposisi CNCs dan ZIF-8, memilih komposisi optimum untuk menghasilkan produk reduksi CO₂ seperti, CH₄, maupun CH₃OH. Hasilnya komposit CNCs/ZIF-8/CuO (CZC) berhasil disintesis dan variasi CNCs/ZIF-8 memberikan pengaruh terhadap morfologi, ukuran kristal, kristalinitas, bandgap, dan performanya dimana variasi optimal adalah CZC55, lalu CZC37, dan CZC73. Ukuran kristal yang diperoleh yaitu 16.49, 15.85, dan 17.21 nm menghasilkan bandgap sebesar 3.59, 3.67, dan 3.39 eV. Komposisi CNCs berpengaruh pada morfologi partikel komposit yang lebih padat. Sedangkan, ZIF-8 menyebabkan terbentuknya aglomerasi partikel yang relatif besar, sehingga menyebabkan CuO tidak terdistribusi secara merata pada komposit. Komposisi yang seimbang, menghasilkan morfologi yang lebih homogen dan kontak antarfase yang lebih jelas sehingga dapat menyediakan ruang bagi CuO agar dapat terdispersi dan berinteraksi optimal. Aktivitas fotokatalitik reduksi CO2 dipengaruhi oleh komposisi CNCs/ZIF-8, dimana komposisi yang seimbang antara CNCs dan ZIF-8 yaitu CZC55 dapat menghasilkan methanol sebesar 8.5 mmol/gr.katalis dibuktikan oleh hasil GC-MS. Sedangkan pada variasi komposisi CZC37 dan CZC73 menghasilkan CH4.
=====================================================================================================================================
Increased carbon dioxide (CO₂) emissions require mitigation strategies that not only reduce CO₂ concentrations but also convert it into more valuable products. This study proposes the engineering of CNCs (Cellulose Nanocrystals)/ZIF-8 (Zeolite Imidazole Framework-8)/CuO (Copper (II) Oxide) with a focus on the influence of the composition of CNCs and ZIF-8 on photoreduction performance. CNCs act as a CO₂ adsorption bridge, ZIF-8 contributes active sites, while CuO with a low bandgap acts as an active semiconductor. Variations in the composition of CNCs:ZIF-8 (3:7; 5:5; 7:3) were combined with CuO, then characterised using FTIR, XRD, SEM, and UV-Vis and tested for photocatalytic activity using GC-MS. This study aims to determine the effect of CNCs and ZIF-8 composition and select the optimal composition for producing CO₂ reduction products such as CH₄ and CH₃OH. The results showed that the CNCs/ZIF-8/CuO (CZC) composite was successfully synthesised and that variations in CNCs/ZIF-8 have a linear effect on morphology, crystal size, crystallinity, bandgap, and performance, where the optimal variations were CZC55, followed by CZC37 and CZC73. The crystal sizes obtained were 16.49, 15.85, and 17.21 nm, resulting in bandgaps of 3.59, 3.67, and 3.39 eV. The CNCs composition affected the morphology of the composite particles, making them denser. Meanwhile, ZIF-8 caused the formation of relatively large particle agglomerates, resulting in uneven distribution of CuO in the composite. A balanced composition produced a more homogeneous morphology and clearer interphase contact, providing space for CuO to disperse and interact optimally. The photocatalytic activity of CO2 reduction is influenced by the composition of CNCs/ZIF-8, where a balanced composition between CNCs and ZIF-8, namely CZC55, can produce 8.5 mmol/g of methanol catalyst, as proven by GC-MS results. Meanwhile, variations in the composition of CZC37 and CZC73 produce CH4.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	fotoreduksi CO₂, CNCs/ZIF-8/CuO, variasi komposisi, fotokatalisis, CO₂ photoreduction, CNCs/ZIF-8/CuO, composition variation, photocatalysis
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD117 Absorption Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Rizqullah Ghazan Shafa
Date Deposited:	22 Jan 2026 08:54
Last Modified:	22 Jan 2026 08:54
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/130100

Actions (login required)

View Item