Sintesis Komposit Carbon Nanotubes (CNTs)/Al2O3 Dari Limbah Kertas Buram Untuk Aplikasi Penyimpanan Hidrogen

Rohanita, Ridha Noer (2026) Sintesis Komposit Carbon Nanotubes (CNTs)/Al2O3 Dari Limbah Kertas Buram Untuk Aplikasi Penyimpanan Hidrogen. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004221156_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Hidrogen merupakan salah satu sumber energi alternatif yang potensial karena memiliki densitas energi gravimetrik tinggi (119,9 MJ/kg) dan tidak menghasilkan emisi karbon saat digunakan. Meskipun demikian, pemanfaatannya masih terkendala pada sistem penyimpanan yang belum efisien. Berbagai penelitian telah mengembangkan material penyimpanan hidrogen, salah satunya menggunakan metode penyimpanan hidrogen dalam fase padat menggunakan material berbasis karbon. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis komposit Carbon Nanotubes (CNTs)/Al2O3 dari limbah kertas buram melalui metode Chemical Vapor Deposition (CVD) dengan aktivasi etanol untuk aplikasi penyimpanan hidrogen. Sintesis dilakukan melalui pelapisan kertas buram menggunakan Al2O3 sebagai penyangga katalis dan Fe(NO3)3.9H2O sebagai prekursor katalis, dilanjutkan karbonisasi tahap pertama pada suhu 500°C dan karbonisasi tahap kedua dengan variasi suhu 715; 740; 765 °C di bawah aliran gas N2. Material hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, dan FESEM-EDX. Selanjutnya, komposit CNTs/Al2O3 diuji kapasitas adsorpsi H2 pada tekanan 1-3 bar dengan suhu 303-323 K. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa struktur CNTs berhasil terbentuk pada seluruh variasi suhu sintesis dengan ukuran diameter 39,867 ± 6,429; 62,896 ± 8,513 dan 96,353 ± 2,086 nm dengan morfologi didominasi oleh Al2O3 sebagai komponen komposit. Hasil pengujian adsorpsi H2 menunjukkan CNTs/Al 765 memiliki kapasitas adsorpsi tertinggi sebesar 1,825 mmol/g (0,365%b) pada tekanan 3 bar pada suhu 303 K. Dengan demikian, komposit CNTs/Al₂O₃ berbasis limbah kertas buram berpotensi digunakan sebagai material adsorben hidrogen, dengan kinerja terbaik diperoleh pada suhu sintesis 765°C.
=================================================================================================================================
Hydrogen is one of the potential alternative energy sources because it has a high gravimetric energy density (119.9 MJ/kg) and does not produce carbon emissions when used. Nevertheless, its utilization is still constrained by storage systems that are not yet efficient. Various studies have developed hydrogen storage materials, one of which uses the method of solid-phase hydrogen storage using carbon-based materials. This study aims to synthesize Carbon Nanotubes (CNTs)/Al2O3 composites from waste newsprint (uncoated groundwood paper) through the Chemical Vapor Deposition (CVD) method with ethanol activation for hydrogen storage applications. The synthesis was carried out by coating newsprint paper with Al2O3 as a catalyst support and Fe(NO3)3.9H2O as a catalyst precursor, followed by first-stage carbonization at a temperature of 500 °C and second-stage carbonization with temperature variations of 715; 740; 765°C under N2 gas flow. The synthesized material was characterized using XRD, FTIR, and FESEM-EDX. Furthermore, the CNTs/Al2O3 composite was tested for its H2 adsorption capacity at pressures of 1-3 bar with temperatures of 303-323 K. The characterization results showed that the CNTs structure was successfully formed at all synthesis temperature variations with diameter sizes of 39.867 ± 6.429; 62.896 ± 8.513; and 96.353 ± 2.086 nm, with the morphology dominated by Al2O3 as the composite component. The H2 adsorption test results showed that CNTs/Al 765 had the highest adsorption capacity of 1.825 mmol/g (0.365 wt%) at a pressure of 3 bar at a temperature of 303 K. Thus, the CNTs/Al2O3 composite based on waste newsprint paper has the potential to be used as a hydrogen adsorbent material, with the best performance obtained at a synthesis temperature of 765 °C.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	CNTs, Al2O3, Penyimpanan Hidrogen, Kertas Buram, CVD, Etanol CNTs, Al2O3, Hydrogen Storage, Uncoated Groundwood Paper, CVD, Ethanol
Subjects:	Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD281 Pyrolysis
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ridha Noer Rohanita
Date Deposited:	04 Aug 2026 02:37
Last Modified:	04 Aug 2026 02:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/142423

Actions (login required)

View Item