Karbonisasi Lignin sebagai Material Graphite dan Graphene

Wijanarko, Fahmi Reza and Iwana, Deninta Nur (2017) Karbonisasi Lignin sebagai Material Graphite dan Graphene. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2313100123_2313100162-Undergraduate Theses.pdf - Published Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk memurnikan alkali-lignin menjadi serbuk lignin dengan metode precipitation, dan membuat karbon dari serbuk lignin sebagai bahan baku graphite dan graphene dengan metode kalsinasi. Lignin yang digunakan berasal dari produk samping proses delignifikasi lignoselulosa pada sabut kelapa menggunakan larutan NaOH, sehingga didapatkan larutan Na-Lignin, atau biasa disebut dengan alkali-lignin. Untuk memisahkan lignin dari alkali-nya dilakukan proses pencampuran alkali-lignin dengan 1,5 M HCl di dalam centrifuge selama 15 menit. Selanjutnya endapan lignin yang terbentuk dicuci dengan aquades dengan variabel 2, dan 4 kali pencucian. Endapan lignin yang telah dicuci kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 80oC selama ±12 jam hingga terbentuk serbuk lignin. Kemudian serbuk lignin didinginkan di dalam desikator selama ±2 jam, lalu diayak dengan ayakan ukuran 230 mesh. Serbuk lignin yang telah terbentuk kemudian dilakukan proses karbonisasi (metode kalsinasi) dengan memasukkannya ke dalam tubular furnace bertemperatur 300oC, 500oC, 700oC, dan 900oC sambil dialirkan gas nitrogen dengan laju 50 mL/menit sehingga tidak terdapat oksigen di dalam tubular furnace. Berdasarkan hasil analisa gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra-Red (FTIR), dapat disimpulkan bahwa sampel yang didapat (variabel 4 kali pencucian) adalah lignin murni. Serbuk lignin dan serbuk karbon yang terbentuk dianalisis sifat kristalnya dengan X-Ray Diffraction (XRD), dan didapatkan bahwa serbuk lignin dengan pencucian 2 kali masih terdapat NaCl dalam jumlah besar, sedangkan pada variabel pencucian 4 kali dapat menghasilkan lignin murni tanpa adanya NaCl lagi. Selain itu berdasarkan pola XRD hasil karbonisasi temperatur 300oC, 500oC, 700oC, dan 900oC menunjukkan tidak ada graphite yang terkandung pada sampel-sampel tersebut. Kapasitansi terbesar hasil analisa Voltammetry Cyclic (CV) dimiliki oleh lignin pencucian 2 kali sebesar 64,968 F/g. Luas permukaan terbesar hasil analisa Brunauer Emmett and Teller (BET) dimiliki oleh karbon 900oC pada variabel pencucian 4 kali sebesar 214,721 m2/g. =================================== The purpose of this study is to purify alkali -lignin into lignin powder by precipitation method, and to make carbon from lignin powder as graphite and graphene raw material using calcination method. Lignin that used are from the side product of lignoselulose delignification of coconut shell using NaOH solution, that produce Na-Lignin solution, often called alkali-lignin. To seperate lignin from its alkaline, mixing of alkali-lignin solution with 1,5 M HCl in centrifuge within 15 minutes are conducted. After that, the lignin is taken then it is put in oven at 80oC for ±12 hours to be dried until it forms lignin powder. Then it is cooled in desiccator for ±2 hours, and shifted within 230 mesh size. Then followed by carbonization process to produce carbon from lignin powder with oxygen -free atmosphere (calcination method), which is putting the lignin powder into a tubular furnace at 300oC, 500oC, 700oC, and 900oC temperature along with nitrogen gas flow (50 mL/minute), so the calcination process could be occured (oxygen-free atmosphere) in tubular furnace. According to functional group Fourier Transform Infra-Red (FTIR) analysis, conclude that the sample is a pure lignin (4 times purification by aquadest). Crystallinity of lignin powder and c arbon lignin are analyzed by using X-Ray Diffraction (XRD), given that lignin powder that proceed with only 2 times of purification are still contain abudant NaCl, meanwhile the lignin powder that proceed with 4 times of purification could producea pure lignin without NaCl . And according to XRD patterns that given on carbonized lignin at temperature of 300oC, 500oC, 700oC, and 900oC show that there are no graphite patterns within it. Using voltammetry cyclic (CV) method to observe ammount of the capacitance, the biggest result comes from lignin with 2 times purification about 64,968 F/g. According to surface area analysis by using Brunauer Emmet and Teller (BET), the biggest result comes from carbonized lignin at 900oC using 4 times purification, which is 214,721 m2/g.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: carbonization, lignin, precipitation, pyrolysis, kalsinasi, karbonisasi,lignin,precipitation
Subjects: T Technology > TP Chemical technology > TP248 Nanogels. Nanoparticles.
T Technology > TP Chemical technology > TP255 Electrochemistry, Industrial.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Deninta Nur Iwana
Date Deposited: 03 Oct 2017 05:19
Last Modified: 06 Mar 2019 06:42
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/44248

Actions (login required)

View Item View Item