Fisika (S2)

Permanent URI for this collection

https://repository.unpad.ac.id/handle/kandaga/276

Browse

Now showing 1 - 20 of 31

ALGORITMA MACHINE LEARNING UNTUK KLASIFIKASI SINYAL GETARAN TANAH TIGA KOMPONEN MENGGUNAKAN METODE CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK BERDASARKAN SPEKTOGRAM KOMPOSIT
(2023-06-21) EVI FAZRIATI; Yudi Rosandi; Tidak ada Data Dosen
Getaran tanah sebagai respon alami dari dalam bumi dapat menentukan karakteristik suatu wilayah. Getaran tersebut dapat direkam dengan menggunakan metode mikrotremor tiga komponen. Kerumitan dalam proses pengolahan sinyal getaran tanah tiga komponen terutama untuk pengklasifikasian dan interpretasi memerlukan intervensi manusia. Namun, kesalahan yang dilakukan oleh manusia (human error) tidak dapat dihindari. Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi hal tersebut dengan menggunakan algoritma machine learning yang dilatih dengan spektogram komposit dari sinyal getaran tanah tiga komponen. Algoritma yang digunakan pada penelitian yaitu Convolutional Neural network (CNN) dengan arsitektur MobileNet. Luaran yang dihasilkan dari penelitian ini dapat menjadi informasi bagi masyarakat atau pengguna untuk mengetahui perubahan-perubahan kondisi lingkungan yang terjadi.
Analisis Pengaruh Plasma Terhadap Karakteristik Tar Hasil Gasifikasi Biomassa
(2023-04-15) HARRY POETRA SOEDARSONO; I Made Joni; Ferry Faizal
Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi lebih dalam pengaruh plasma terhadap karakteristik tar hasil gasifikasi biomassa. Metode dekomposisi tar yang digunakan adalah secondary plasma tar cracking system. Tar yang sudah melewati secondary plasma tar cracking unit selanjutnya diperangkap menggunakan 6 botol impinger. Didapatkan 3 set sampel tar yang sudah terpapar plasma dengan daya plasma masing – masing 0 W, 42 W, dan 85 W, kemudian danalisis karakteristiknya dengan menggunakan gravimetri, PSA, PL spectroscopy, dan FTIR spectroscopy. Hasil pengujian menggunakan gravimetri pada 3 sampel tar menunjukkan adanya penurunan konsentrasi tar secara signifikan antara sampel tar yang terpapar plasma dengan daya 0 W, 42 W, dan 85 W, dengan konsentrasi paling tinggi 0,0562 g L-1 pada daya plasma 0 W, dan paling rendah 0,0072 g L-1 pada daya plasma 85 W. Hasil pengujian menggunakan PSA juga menunjukkan penurunan signifikan pada distribusi ukuran partikel tar yang terperangkap dalam impinger. Didapatkan nilai rata – rata diameter partikel tar paling besar 2.301,1 nm pada impinger 1 daya plasma 0 W, dan paling kecil 16,2 nm pada impinger 6 daya plasma 85 W. Hasil pengujian PL juga menunjukkan adanya pergeseran puncak emisi ketika sampel tar terpapar oleh panjang gelombang eksitasi 254 nm. Pada sampel tar yang terpapar plasma dengan daya 0 W pergeseran puncak emisi dari hijau bergeser ke biru terjadi pada impinger 6, sementara pada daya plasma 85 W pergeseran terjadi pada impinger 3. Hasil pengujian FTIR juga menunjukkan adanya perubahan signifikan pada gugus fungsi penyusun tar. Perubahan paling mencolok terlihat pada botol impinger 6, hamper seluruh gugus fungsi tar tidak terdekteksi pada sampel tar yang terpapar oleh daya plasma 42 W dan 85 W. Berdasarkan hasil yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa plasma berpengaruh besar terhadap karakteristik tar yang dihasilkan dari proses gasifikasi. Walaupun hasil tar yang didapatkan belum mencapai ukuran CQDs, tetapi karakteristik tar yang didapatkan sudah menyerupai CQDs.
ARAH HOPPING DAN LAJU DIFUSI PEMBAWA MUATAN PADA P3HT-NANOPARTIKEL ZnO DARI HASIL PENGUKURAN MUON-SPIN-RELAXATION (SR)
(2022-03-31) EKA PRATIKNA; Lusi Safriani; Risdiana
Campuran regio-regular P3HT-nanopartikel ZnO adalah material hibrid yang dikembangkan sebagai lapisan aktif untuk sel surya hibrid. Studi tentang arah hopping dan laju difusi regio-regular P3HT-nanopartikel ZnO perlu diketahui sebagai salah satu parameter fisis yang berkaitan dengan mobilitas pembawa muatan sel surya hibrid. Ketergantungan suhu dari laju difusi paralel dan tegak lurus dalam regio-regular P3HT-nanopartikel ZnO diamati dari pengukuran muon-spin-relaxation dengan menerapkan berbagai longitudinal field. Dalam penelitian ini diselidiki pengaruh penyinaran cahaya pada laju difusi dalam regio-regular P3HT-nanopartikel ZnO menggunakan analisis double eksponensial dan Risch Kehr (R-K). Ditemukan bahwa dengan meningkatnya suhu, laju difusi paralel menurun, sedangkan laju difusi tegak lurus meningkat. Rasio laju difusi paralel terhadap tegak lurus dapat digunakan untuk menunjukkan arah hopping pembawa muatan yang dominan. Tanpa penyinaran cahaya, difusi tegak lurus mendominasi hopping pembawa muatan, mulai dari 25 K, dengan rasio untuk hasil double eksponensial, sedangkan untuk hasil R-K memiliki rasio ,69103 yang teramati pada suhu 300 K. Dengan penyinaran cahaya, difusi tegak lurus pembawa muatan mulai mendominasi pada suhu 10 K untuk hasil double eksponensial dan R-K, dengan rasio masing-masing sebesar dan 2,54 . Hal ini menunjukkan bahwa energi tambahan dari penyinaran cahaya mempengaruhi difusi, terutama difusi muatan dalam arah tegak lurus.
EFEK PENAMBAHAN ALUMINIUM NITRAT [Al(NO3)], OKSIDA GRAFENA (GO), DAN TEMBAGA(II) NITRAT [Cu(NO3)] PADA SERBUK ZnO SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS
(2021-10-13) CHOIRY GHINA AFRILIA; Ayi Bahtiar; Annisa Aprilia
Nanopartikel Seng Oksida (ZnO) telah dipelajari secara intensif untuk banyak aplikasi, seperti sensor kimia, perangkat elektroluminesensi, sel surya, dan fotokatalis. Nanopartikel ZnO yang disintesis dengan metode yang berbeda menunjukkan aktivitas fotokatalitik yang berbeda, beberapa metode yang dapat digunakan untuk sintesis nanokatalis adalah metode sol-gel, flame spray, dan hidrotermal. Pada penelitian ini, senyawa ZnO murni, ZnO tanpa penambahan senyawa yang mengandung Cu (ZnO:GO-R, ZnO:GO-K, ZnO:Al, dan ZnO:Al/GO), serta ZnO dengan penambahan senyawa yang mengandung Cu(NO3) (ZnO:GO/Cu-R, ZnO:GO/Cu-K, ZnO:Al/Cu, dan ZnO:Al/GO/Cu) telah berhasil disintesis menggunakan metode sol-gel dengan kristalisasi suhu rendah (150°C). Larutan yang mengandung metil biru (MB) digunakan untuk mengevaluasi sifat fotokatalitik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua sampel memiliki struktur kristal hexagonal wurtzite. Hampir semua MB dapat terdegradasi selama 150 menit iradiasi yang dibuktikan dengan semua katalis memiliki efisiensi lebih dari 88 %. Penambahan senyawa yang mengandung Cu telah menggeser celah pita ke arah rentang cahaya tampak. Efisiensi degtradasi tertinggi terjadi pada 30 menit pertama waktu iradiasi dengan katalis ZnO:GO-K yaitu 54,3 %, sedangkan selama 150 menit iradiasi didapat oleh katalis ZnO:GO-R yaitu 97,5 %.
Estimasi Permeabilitas Batuan Berpori Menggunakan Deep Learning
(2023-09-12) MUHAMMAD I'TIKAFI KHOIRUL HAQ; Irwan Ary Dharmawan; Tidak ada Data Dosen
Permeabilitas merupakan parameter penting dalam analisis sifat fisis reservoir. Dalam analisis reservoir, data yang digunakan adalah batuan digital. Perhitungan nilai permeabilitas dari batuan digital umumnya dilakukan melalui simulasi menggunakan komputasi numerik. Karena permeabilitas batuan berpori adalah parameter kompleks, waktu yang dibutuhkan untuk menghitungnya bisa berjam-jam untuk satu sampel batuan dan tergantung pada ukuran sampel yang dihitung. Dalam simulasi numerik, sering kali dilakukan simplifikasi dari persamaan yang digunakan untuk menyederhanakan perhitungan dan mengurangi waktu serta beban komputasi. Seiring perkembangan sains dan teknologi, khususnya di bidang kecerdasan buatan, dikembangkan pula metode deep learning sebagai alternatif untuk mengestimasi nilai permeabilitas batuan berpori dari sampel batuan digital. Algoritma CNN menjadi bagian dari deep learning dengan kemampuan pengenalan gambar memungkinkan identifikasi hubungan matriks-pori dari sampel batuan digital dengan nilai permeabilitasnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi permeabilitas batuan berpori dengan algoritma CNN yang dikombinasikan dengan transfer learning. Hasil penelitian ini menunjukan arsitektur DenseNet201 menjadi yang paling cocok untuk mengestimasi permeabilitas batuan berpori. Penelitian ini juga menunjukan keteraturan pola matriks-pori batuan dapat mempengaruhi kinerja model CNN. Nilai-nilai permeabilitas yang didapatkan dari estimasi CNN dihubungkan terhadap parameter porositas dan ukuran bulir serta didapatkan faktor koreksi sebesar 17.7499.
IDENTIFIKASI MATERIAL ANTROPOGENIK PADA SEDIMEN SITU CIBURUY MENGGUNAKAN SIFAT FISIKA KIMIA DAN INDEKS PENCEMARAN
(2023-08-30) MILEANI SHAFARIA; Kartika Hajar Kirana; Dini Fitriani
Danau Ciburuy merupakan danau buatan untuk pengairan sawah dan perkebunan warga. Banyaknya aktivitas manusia yang terdapat di Danau Ciburuy, diantaranya pemukiman penduduk, persawahan, peternakan, perkebunan, padatnya kendaraan, dan beberapa industri yang dapat menjadi sumber pencemar bagi danau tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi material antropogenik yang dihasilkan oleh aktivitas manusia dengan menganalisis sifat fisika dan kimia, serta perhitungan indeks pencemaran. Pengukuran sifat fisika yang telah dilakukan terdiri dari Electrical Conductivity (EC), Total Dissolved Solid (TDS), suseptibilitas magnetik, X-Ray Diffractometry (XRD), Vibrating Sample Magnetometer(parameter histeresis), Scanning Electron Microscopy and Energy- Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS). Sedangkan, pengukuran kimia dilakukan dengan menggunakan pH dan kelimpahan logam berat. Hasil sifat fisika menunjukkan bahwa rentang nilai EC, TDS, dan suseptibilitas magnetik berturut- turut adalah 30 – 790 μS/cm, 29 – 555 mg/L, 7,310 – 3431,956 ×10-8 m3/kg. Selain itu, XRD dan parameter histeresis menunjukkan bahwa sampel mengandung mineral ferrimagnetik, didominasi oleh magnetite dengan domain magnetik PSD/MD. Hasil SEM dan EDS mengidentifikasi morfologi mineral magnetik dengan bentuk yang berbeda, yaitu oktahedral dan spherule, dimana bentuk spherule mewakili keberadaan material antropogenik dalam sampel. Hasil sifat kimia ditunjukkan oleh pH dan kelimpahan logam berat. Nilai pH memiliki rentang 7,2 – 8,9, sedangkan logam berat Mn, Pb, Zn, Cd, dan Cu memiliki tingkat pencemaran yang sedang hingga sangat berat melebihi standar kualitas sedimen. Berdasarkan analisis multivariat, hasil PCA menjelaskan sifat fisik dan kimia yang saling berhubungan satu sama lain kecuali pH dan As. Hasil klusterisasi menunjukkan bahwa lokasi dengan tingkat pencemaran tertinggi berada di tengah danau dan dekat dengan pemukiman warga. Daerah tersebut memiliki tingkat pencemaran tertinggi disebabkan oleh nilai suseptibilitas magnetik dan logam berat yang tinggi, seperti Cr, Mn, Cd, dan Cu, diduga berasal dari dari limbah domestik dan emisi kendaraan.
Investigasi Keberadaan Stripe-pinning oleh Pengotor Magnetik Ni pada Bahan Superkonduktor Doping Elektron 〖Eu〗_(2-x) 〖Ce〗_x CuO_(4+α-δ) pada Daerah Over-doped
(2024-02-01) LUCIA PATIA ROCHMAN; Togar Saragi; Risdiana
Superkonduktor dengan struktur kristal dan sifat magnetik adalah dua sifat penting dari bahan superkonduktor yang perlu dipelajari. Dengan mengganti sebagian Cu dengan pengotor magnetik Ni pada bahan High-Tc Superconductor Cuprates (HTSC) doping elektron Eu2-xCexCu1-yO4+α-δ (ECCO) akan menyelidiki pengaruh substitusi pengotor Ni pada struktur kristal, komposisi bahan, dan mekanisme magnetik yang terjadi. Dalam penelitian ini, kami memilih konsentrasi pada daerah over-doped yaitu dengan konsentrasi cerium (x) = 0.16; 0,17; 0,18 dan 0,20, dengan konsentrasi pengotor Ni sebesar y = 0,01, 0,02, dan 0,03. Struktur kristal dipelajari dengan menganalisis pola XRD, menganalisa komposisi unsur dalam sampel dengan menggunakan pengukuran XRF dan sifat magnetik dianalisis menggunakan data yang diperoleh dari pengukuran suseptibilitas. Dari hasil pengukuran XRD diperoleh bahwa parameter kisi c meningkat dari 11,8483 Å – 11,8644 Å dengan penambahan Ni. Hal ini mengindikasikan jarak antara reservoir muatan dan lapisan penghantar semakin jauh yang dapat mengakibatkan penurunan hingga menghilangnya nilai Tc. Pada hasil pengukuran XRF menunjukkan bahwa nilai x yang hampir sesuai, namun pada konsentrasi y yang didapatkan kurang sesuai dengan perhitungan. Dari hasil pengukuran suseptibilitas diperoleh bahwa sampel memiliki karakteristik paramagnetik. Nilai konstanta Curie (C) dan momen magnet relatif (nμ) meningkat terhadap penambahan Ni. Namun pada momen magnet efektif (μ_eff) dengan medan magnet aplikasi 500 Oe tidak menunjukkan perubahan yang signifikan atau hampir stabil, hal ini dapat dikaitkan dengan adanya mekanisme stripe-pinning yang disebabkan oleh adanya magnetic cluster saat bahan HTSC doping elektron ECCO ditambahkan pengotor magnetik Ni.
INVESTIGASI RUTE SINTESIS DAN PENGARUH PELARUT UNTUK PRODUKSI BAHAN POLYMETHYLHYDROSILOXANE KUALITAS TINGGI SEBAGAI BAHAN PENGGANTI VITREOUS HUMOUR PADA MATA MANUSIA
(2022-09-05) VIRA FUJI ARINI; Risdiana; Fitrilawati
Polymethylhydrosiloxane (PMHS) merupakan polimer yang berpotensi menjadi cairan pengganti vitreous humour untuk mengobati retinal detachment melalui pembedahan vitreoretinal. Sintesis PMHS dilakukan untuk mengatasi sulitnya memperoleh monomer octamethylcyclotetrasiloxane (D4) yang digunakan untuk menghasilkan bahan polydimethylsiloxane (PDMS). Dichloromethylsilane (DCHS) dapat menjadi sumber alternatif pengganti D4 untuk menghasilkan monomer methylhydrosiloxane (MHS) dengan metode hidrolisis dan dipolimerisasi menjadi PMHS dengan metode kondensasi. Pada penelitian ini telah berhasil disintesis PMHS viskositas rendah dan sedang dari prekursor monomer DCHS dengan metode hidrolisis-kondensasi dengan mengoptimalkan rasio prekursor monomer DCHS terhadap pelarut dichloromethane (DCM), yaitu 1:1 dan 1:3 serta mengoptimalkan jenis pelarut dichloromethane (DCM) atau diethylether (DE). Sampel polimer dikarakterisasi untuk mengetahui viskositas, tegangan permukaan, indeks bias, gugus fungsi, transmitansi, uji stabilitas dan uji toksisitas. Optimalisasi rasio pelarut DCM menghasilkan PMHS viskositas rendah bernilai 1,10 dan 1,15 Pa.s dengan tegangan permukaan 20 mN/m yang didapat dari rasio 1:1. Yield dengan rasio 1:3 yaitu 16,53% dan 19,40% lebih besar dibanding yield dengan rasio 1:1 yaitu 10,67% dan 8,27%. Kemudian, optimalisasi jenis pelarut menghasilkan PMHS viskositas sedang bernilai 2,10 dan 2,23 Pa.s dengan tegangan permukaan 21 mN/m yang didapat dari jenis pelarut DE. Yield sampel dengan pelarut DE yaitu 24,30% dan 20,96% lebih besar dibanding dengan pelarut DCM yaitu 10,67% dan 8,27%. Pengukuran indeks bias semua sampel masih dalam rentang penambahan dioptri yang wajar. Pada pengukuran FTIR, tipikal gugus fungsi semua sampel PMHS hampir mirip dengan PDMS dengan adanya gugus fungsi Si-H dengan intensitas tinggi sebagai karakteristik PMHS. Pengukuran UV-Vis menunjukkan bahwa semua sampel memiliki transparansi hampir 100%. Sampel PMHS dengan pelarut DCM stabil terhadap waktu penyimpanan selama 90 hari pada suhu 2-8 ℃. Sedangkan sampel PMHS dengan pelarut DE tidak stabil karena mengalami perubahan nilai viskositas melebihi rentang maksimal pengukuran dari alat yang viskometer yang disebabkan karena mengalami proses autopolimerisasi akibat proses purifikasi yang tidak optimal. Uji toksisitas menunjukkan bahwa sampel PMHS dengan pelarut DCM dan DE tidak bersifat toksik yang ditunjukkan dengan tidak adanya efek pendarahan, lisis atau koagulasi.
Investigasi Sifat Magnetik dan Keberadaan Quantum Critical Point (QCP) pada Bahan Eu2-xCexCuO4+α-δ Daerah Overdoped oleh Pengotor Non-Magnetik Zn
(2023-01-24) ROSALDI PRATAMA; Togar Saragi; Risdiana
Berbagai fenomena penting ditemukan pada kondisi normal state (T = 0 K) untuk bahan High-Tc Superconducting Cuprates (HTSC). Salah satu fenomena penting pada kondisi normal state pada bahan HTSC adalah keberadaan suatu titik yang memisahkan dua fasa ordered phase dan disordered phase, yang disebut dengan Quantum Critical Point (QCP). Terdapat dua cara untuk mengakses kondisi normal state, yaitu menggunakan medan magnet luar yang besar, H > Hc2 atau memberikan pengotor magnetik, seperti Ni dan Fe atau pengotor non-magnetik, seperti Zn ke sampel. Fenomena seperti mekanisme magnetik dapat dipelajari ketika pengotor ditambahkan, seperti magnetic ordering dan stripe pinning. Pada penelitian ini telah dilakukan sintesis dan karakterisasi bahan HTSC doping elektron Eu2-xCexCu1-yZnyO4+α-δ (ECCZO) pada daerah overdoped dengan x = 0,16; 0,17; 0,18 dan 0,19 dengan y = 0,005; 0,01; 0,02 dan 0,03 menggunakan metode reaksi padatan untuk menyelidiki mekanisme magnetik oleh pengotor Zn dan menyelidiki keberadaan Quantum Critical Point (QCP) berdasarkan kajian struktur kristal, sifat magnetik dan perubahan parameternya. Struktur kristal yang diperoleh dari hasil pengukuran XRD memiliki bentuk tetragonal T’ yang cocok dengan struktur kristal HTSC doping elektron secara umum. Penambahan pengotor Zn tidak menunjukkan adanya perubahan pada struktur kristal, namun terjadi penurunan pada kisi a dan kenaikan pada kisi c, volume unit sel, panjang ikatan Cu-O, dan ukuran kristalit. Hal ini menyebabkan jarak antara charge reservoir dengan lapisan konduksi semakin membesar dan berpengaruh pada menghilangnya Tc. Pengukuruan suseptibilitas menggunakan SQUID menunjukkan sifat paramagnetik pada sebagian besar sampel. Penambahan pengotor Zn berhasil membuat sampel berada pada kondisi normal state yang diindikasikan dengan menghilangnya Tc. Mekanisme magnetik oleh pengotor Zn sehingga menyebabkan hilangnya Tc selaras dengan fenomena stripe pinning yang ditandai dengan menurunnya nilai momen magnet efektif (μ_eff). Fase spin-glass oleh keteraturan stripe teramati pada sampel x = 0,15 dengan y = 0,02 pada suhu 6 – 7 K dan pada x = 0,16 pada suhu 4 – 5 K, kemudian menghilang pada x ≥ 0,17. Menghilangnya fase spin-glass pada x = 0,16 – 0,17 mengindikasikan adanya keberadaan QCP pada bahan ECCO daerah overdoped. Selain itu, indikasi adanya QCP juga teramati dari perubahan nilai momen magnet efektif (μ_eff), yaitu terjadi kenaikan nilai μ_eff pada x = 0,16 – 0,17 dan penurunan nilai μ_eff pada x > 0,17 yang menunjukkan terjadinya transisi dari keadaan ordered phase ke disordered phase.
KAJIAN PENGARUH PENERAPAN JENIS AKTIVATOR TERHADAP LUAS PERMUKAAN SPESIFIK KARBON BERPORI DAN PERFORMANYA SEBAGAI KATODA BATERAI LITHIUM SULFUR
(2023-06-27) NANA SURYANA; Otong Nurhilal; Sahrul Hidayat
Penelitian mengenai baterai Lithium ion dilakukan untuk mendapatkan densitas energi yang tinggi, biaya produksi yang rendah dan lebih ramah lingkungan. Baterai Lithium-Sulfur (Li-S) merupakan salah satu baterai yang banyak diteliti karena densitas energi yang tinggi, biaya produksi yang rendah, dan bahan baku sulfur yang melimpah di alam, serta lebih ramah lingkungan. Baterai Li-S memiliki densitas energi teoretis yang tinggi 2600Wh/kg dan kapasitas spesifik 1675 mAh/g, nilai ini sekitar 3-5 kali lipat lebih besar dari baterai Lithium ion komersial [1]. Dalam aplikasinya, baterai Li-S memiliki beberapa kelemahan terutama pada konduktivitas listriknya yang rendah (5x10-30S/cm) dan masalah ekspansi volumetrik yang besar selama proses charge-discharge akibat terbentuknya polisulfida [2][3]. Upaya untuk mengatasi kendala tersebut adalah mengikat partikel sulfur di dalam matriks karbon berpori. Pada penelitian ini, karbon berpori disintesis dari kulit kemiri melalui proses karbonisasi pada temperatur 700 oC menggunakan 3 jenis larutan aktivator yakni KOH, ZnCl2, dan H3PO4 dengan konsentrasi 0,36 M. Karbon berpori dengan activator KOH mendapatkan hasil terbaik dengan luas permukaan spesifik 681 m2/g dan konduktivitas 0,852 S/m [15]. Komposit porous carbon candlenuts shell-sulfur (PCCS-S) diperoleh dengan metode reaksi solid-state (1:2,5 w%) dan perlakuan pemanasan pada temperatur 155 oC untuk membentuk komposit PCCS-S. Komposit PCCS-S kemudian dibuat slurry dan dilapiskan pada Al-foil sehingga diperoleh lapisan elektroda dengan ketebalan 200 µm. Elektroda PCCS-S kemudian dibuat menjadi katoda baterai koin dengan logam lithium sebagai anoda. Karakterisasi charge-discharge dilakukan pada laju muatan 1 C selama 50 siklus. Karakterisasi menunjukkan bahwa kinerja baterai Li-S katoda komposit PCCS-S KOH stabil pada kapasitas spesifik 324 mAh/g setelah melalui 10 siklus pertama dengan efisiensi Coulombic rata-rata sekitar 86,8%.
MODIFIKASI EGGSHELL MEMBRANE DENGAN GRAPHENE OXIDE UNTUK MENURUNKAN KONSENTRASI METHYLENE BLUE DALAM AIR LIMBAH MENGGUNAKAN PROSES FILTRASI
(2022-07-13) GITA MAULIDA; Fitrilawati; Norman Syakir
Filtrasi merupakan salah satu metode yang sering digunakan untuk memurnikan air limbah karena merupakan metode dinamik yang langsung menghasilkan air bersih dalam satu tahap. Dalam proses filtrasi, diperlukan suatu medium penyaring yang dikenal sebagai membran. Ada berbagai macam membran yang sering digunakan seperti nafion, poli(vinil alkohol), poli(viniliden fluorida), dan sebagainya. Membran cangkang telur atau membran eggshell (ES) merupakan salah satu membran alami (biomembrane) yang tidak larut dalam air dan memiliki luas permukaan yang tinggi. Membran ES memiliki gugus fungsi seperti hidroksil, tiol, karboksil, amino dan amida, sehingga berpotensi digunakan sebagai adsorbent untuk menghilangkan berbagai bahan kimia organik dan anorganik dalam air limbah. Namun ditemukan suatu masalah pada penggunaan membran ES untuk proses filtrasi, yaitu terjadinya fouling yang menyebabkan debit aliran pada proses filtrasi cepat berakhir. Fouling dapat dikurangi dengan proses pretreatment salah satunya dengan metode adsorpsi. Pada sisi lain, graphene oxide (GO) dikenal juga sebagai adsorbent polutan warna yang unggul pada proses adsorpsi. Pada penelitian ini dilakukan modifikasi membran ES dengan GO untuk digunakan sebagai membran pada uji filtrasi yang merupakan metode dinamik untuk pemisahan limbah warna pada proses pemurnian air. Membran ES diperoleh dari kulit telur yang direndam dalam asam asetat 15% selama 30 menit. Modifikasi membran ES ini menggunakan teknik self-assembly dengan variasi konsentrasi GO yaitu 0,25 mg/mL, 0,5 mg/mL, dan 0,75 mg/mL. Membran yang sudah dimodifikasi (membran ES-GO) kemudian digunakan sebagai filter untuk menyaring model polutan yang merupakan larutan methylene blue (MB) dengan konsentrasi 5 mg/L. Terdapat tiga variasi pengujian filtrasi membran ES-GO yaitu pengujian dengan variasi tekanan (15, 30, 45, 60) psi, pengujian dengan berbagai tipe membran ES-GO (dengan berbagai variasi konsentrasi GO), dan pengujian dengan variasi jumlah lembar membran ES-GO (1, 2) lembar. Hasil variasi tekanan pada uji filtrasi menunjukkan tekanan mempengaruhi aliran pada proses filtrasi. Tekanan 45 psi adalah tekanan yang paling optimal dari segi penurunan konsentrasi dan fluks aliran. Kehadiran GO pada membran ES telah meningkatkan kualitas permeat dari hasil filtrasi, permeat dari larutan uji MB memiliki konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan dengan permeat hasil filtrasi menggunakan membran ES tanpa modifikasi dengan tetap mempertahankan fluks aliran yang tinggi yang artinya dapat mengurangi fouling dari filtrasi. Membran ES-GO (0,5 mg/mL) dengan jumlah satu lembar menunjukkan kinerja paling optimal pada proses filtrasi, menghasilkan koefisien rejeksi rata-rata sebesar 36,641% dan mengurangi konsentrasi MB dari 4,91 mg/L menjadi 3,53 mg/L. Hasil permeabilitas membran sebesar 2,854 x 10-3 darcy dan laju aliran filtrasi relatif konstan sekitar 5 mL/s
PEMBUATAN KOMPOSIT PVA/GO DAN PENGUKURAN PERFORMANYA SEBAGAI MEMBRAN FILTRASI UNTUK PEMURNIAN POLUTAN WARNA METHYLENE BLUE
(2023-09-14) FAUZIAH SITI AJIZAH; Fitrilawati; Norman Syakir
Proses filtrasi menggunakan membran merupakan salah satu metode fisika yang banyak dipakai untuk mengurangi kandungan zat warna sintetis dalam air limbah. Membran filtrasi berbasis polimer memiliki kelebihan karena dapat dibuat dalam skala besar dengan porositas yang dapat diatur. Polyvinyl alcohol (PVA) merupakan salah satu polimer organik sintetis yang banyak digunakan sebagai material membran karena memiliki kemampuan yang baik dalam pembentukan film. Pembentukan komposit PVA dengan nanofiller Graphene Oxide (GO) akan dapat meningkatkan kemampuan membran dalam mengurangi kandungan zat warna dalam air karena keberadaan gugus fungsi oksigen pada GO. Pada penelitian ini, dilakukan pembuatan membran komposit PVA/GO menggunakan metode solution casting dari larutan PVA dalam DI water dan dispersi GO. Untuk mendapatan membran komposit PVA/GO dengan performa baik, variasi kandungan GO dari 0% hingga 1%. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan letak puncak gugus fungsi yang hampir sama antara membran PVA dan membran PVA/GO(1%). Hasil karakterisasi Raman menunjukkan komposit PVA/GO memiliki puncak yang menjadi cirri khas material PVA dan material GO. Hasil karakterisasi uji tarik, memperlihatkan penambahan GO telah mampu meningkatkan sifat mekanik membran komposit PVA/GO. Selain itu, hasil uji filtrasi menunjukkan membran komposit PVA/GO yang dibuat masih memiliki permeabilitas yang relatif rendah yaitu dalam orde 10-6 darcy, namun setelah 15 menit sudah mampu mengurangi konsentrasi zat warna methylene blue (MB) dalam air hingga 89,90%.
Pembuatan Lapisan Komposit rGO/TiO2 dan Penggunaannya sebagai Material Aktif Elektroda Superkapsitor
(2022-07-14) NUR KHANIFAH; Fitrilawati; Norman Syakir
Reduced graphene oxides (rGO) memiliki potensi yang besar sebagai material aktif elektroda superkapasitor karena memiliki luas permukaan tinggi dan konduktivitas elektronik tinggi. Namun, akibat pengurangan gugus oksigen pada proses reduksi, lembaran rGO cenderung mengalami agregasi sehingga dapat mengurangi luas permukaan. Selain itu, superkapasitor berbasis rGO memiliki energi spesifik rendah akibat keterbatasan aksesbilitas ion. Di lain pihak, superkapasitor yang menggunakan elektroda TiO2 memiliki kapasitansi spesifik dan densitas energi tinggi. Penambahan nanopartikel TiO2 pada permukaan rGO diharapkan dapat mengurangi agregasi permukaan rGO sehingga meningkatkan sifat kapasitif. Dalam penelitian ini, dibuat komposit rGO/TiO2 menggunakan proses hidrotermal dengan variasi penambahan %massa TiO2 sebesar 0%, 40%, 50%, 60%, dan 100% pada suhu 120oC selama 24 jam. Karakteristik bahan yang disintesis dilakukan menggunakan FTIR, spektroskopi Raman, SEM/EDS, spektroskopi UV-Vis, dan four-point probe. Film tipis komposit rGO/TiO2 yang dideposisi pada permukaan pelat nikel menggunakan teknik spray coating digunakan sebagai elektroda superkapasitor. Ada dua model divais superkapasitor yang dibuat, yaitu model sel dan model sandwich. Divais model sel terdiri dari sepasang elektroda simetris rGO/TiO2 dalam elektrolit 1M KCl yang dipisahkan pada jarak 0,2 cm. Model sandwich terdiri dari sepasang elektroda simetris rGO/TiO2 yang dipisahkan oleh separator yang mengandung elektrolit 1M KCl. Performa model divais superkapasitor diukur dengan menggunakan cyclic voltammetry (CV) dan electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Hasil pengukuran FTIR menunjukkan adanya ikatan Ti-O-C dan Ti-O-Ti pada bilangan gelombang masing-masing 798 cm-1 dan 954 cm-1 yang menunjukkan adanya interaksi antara TiO2 dan rGO. Hasil spektroskopi raman menunjukkan sampel komposit memiliki puncak pada raman shift 1350 cm-1 dan 1590 cm-1 yang berkaitan dengan pita D dan pita G yang terkait dengan adanya rGO dan adanya puncak pada raman shift 100 cm-1 – 700 cm-1 yang mengindikasi adanya fase campuran anatase dan rutile pada TiO2. Hasil SEM/EDS menunjukkan adanya nanopartikel TiO2 menempel pada lembaran rGO dengan persentase atomik C dan Ti masing-masing 62% dan 5%. Hasil spektroskopi UV-Vis menunjukkan adanya puncak absorbansi pada λ = 277 nm yang terkait dengan rGO dan puncak pada λ = 317,5 nm yang terkait dengan TiO2. Komposit rGO/TiO2 yang dibuat dengan proses hidrotermal memiliki band gap 3,17 eV (40% TiO2), 3,12 eV (50% TiO2), dan 3,09 eV (60% TiO2), yang lebih kecil dari band gap TiO2. Resistivitas sampel menurun seiring dengan penambahan %massa rGO mencapai 107,82 Ωm yang diikuti dengan kenaikan konduktivitas elektronik mencapai 9,28 x 10-3 S/m. Divais model sel yang dibuat memiliki kapasitansi spesifik, energi spesifik, dan daya spesifik optimum berturut-turut sebesar 83,41 F/g, 11,58 Wh/kg, dan 3164,58 Watt/kg, yaitu yang menggunakan elektroda rGO/TiO2 (50% TiO2). Hasil EIS menunjukkan nilai Rct, Rint, dan konstanta waktu relaksasi (𝜏) superkapasitor model sel elektroda rGO/TiO2 (50% TiO2) berturut-turut sebesar 188,32 Ω, 94,00 Ω, dan 30,30 ms. Divais model sandwich memiliki nilai kapasitansi spesifik optimum 2,89 F/g, energi spesifik optimum 0,40 Wh/kg, dan daya spesifik optimum 188,86 Watt/kg, yaitu yang menggunakan elektroda rGO/TiO2 (60% TiO2). Hasil EIS menunjukkan nilai Rct, Rint, dan konstanta waktu relaksasi (𝜏) superkapasitor model sandwich elektroda rGO/TiO2 (60% TiO2) berturut-turut sebesar 0,45 Ω, 0,95 Ω, dan 0,48 ms.
PEMBUATAN NANOFIBER TiO2 SEBAGAI FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
(2023-10-03) AMALIA ROHMAH FAJARIAH; Annisa Aprilia; Lusi Safriani
Komponen penting dalam DSSC yang berkaitan dengan stabilitas dan efisiensi dari DSSC ialah fotoanoda. Titanium dioksida (TiO2) merupakan bahan semikonduktor yang biasa digunakan sebagai material fotoanoda. TiO2 memiliki celah pita lebar (3,2 eV), luas permukaan yang tinggi, tidak beracun, serta stabilitas termal dan kimia yang baik. Struktur nanofiber TiO2 menarik banyak penelitian karena memiliki rasio permukaan terhadap volume dan porositas yang tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai fotoanoda pada DSSC. Metode electrospinning merupakan metode yang banyak digunakan untuk membuat nanofiber. Salah satu parameter electrospinning yang dapat mempengaruhi hasil nanofiber adalah tegangan yang diberikan. Pada penelitian ini, nanofiber TiO2 dibuat menggunakan metode electrospinning dengan tegangan yang bervariasi mulai dari 10 kV hingga 20 kV dan digunakan sebagai fotoanoda pada DSSC. Berdasarkan hasil SEM, semakin besar tegangan yang diberikan, diameter yang dihasilkan semakin kecil dan beads berkurang. Diameter nanofiber terkecil dihasilkan dari pemberian tegangan 20 kV sebesar 94,6 nm. Dari hasil XRD diketahui struktur TiO2 yang dihasilkan adalah anatase dan berdasarkan spektrum UV-Vis energi gap TiO2 sebesar 3,2 eV. Berdasarkan kurva karakteristik I-V, nanofiber TiO2 yang dihasilkan oleh tegangan terapan 18 kV menunjukkan efisiensi tertinggi sebesar 2,38 % dengan JSC 6,37 mA/cm2, VOC sebesar 0,74 Volt dan faktor pengisian (FF) sebesar 50,54%.
Pengaruh Medan Listrik Eksternal Terhadap Penumbuhan Lapisan ZnO dan ZnO:GO Submicron-Rods Sebagai Material Fotokatalis Untuk Mendegradasi Metilen Biru
(2022-08-18) ANNISA NUR RAHMAWATI; Annisa Aprilia; Tidak ada Data Dosen
Lapisan ZnO submicron-rods telah disintesis menggunakan metode penumbuhan self assembly dengan penambahan medan listrik eksternal. Medan listrik eksternal dihasilkan melalui pemberian variasi tegangan sebesar 1 kV, 2 kV, 3 kV dan 5kV. Pemberian variasi tegangan pada proses sintesis bertujuan untuk menyeragamkan arah pertumbuhan rods. Hal tersebut berkaitan dengan upaya peningkatan aktivitas fotokatalis pada lapisan ZnO submicron-rods. Penambahan Graphene oxide (GO) pada proses sintesis lapisan ZnO submicron-rods turut dikaji pengaruhnya terhadap struktur, morfologi dan sifat fotokatalitiknya. Penggunaan medan listrik eksternal dapat meningkatkan DOC kristal ZnO submicron-rods sebesar 44,87% dengan penjajaran rods yang lebih seragam. dengan arah pertumbuhan kristal dominan terhadap sumbu-c. Penambahan GO memperbesar diameter dan tinggi rods, akibat sifat basa dari larutan GO yang dapat mempercepat proses pertumbuhan partikel ZnO. Keberadaan GO juga meningkatkan sudut kontak yang dihasilkan pada sampel. Keberadaan Graphene oxide sebagai material dopan dapat terdeteksi dengan karakterisasi Raman yang ditandai dengan adanya puncak pada pita D dan G. Untuk mengetahui sifat permukaan dari sampel dilakukan pengukuran Contact Angle, hasil pengukurannya menunjukan bahwa keseluruhan sampel bersifat hidrofilik. Untuk mengetahui sifat fotokatalitik pada seluruh sampel, dilakukan uji fotokatalis menggunakan larutan Metil biru dengan penyinaran sinar UV-A selama 300 menit. Hasil pengujian fotokatalitik menunjukan bahwa secara umum keberadaan medan eksternal pada proses penumbuhan ZnO submicron-rods dapat meningkatkan efisiensi fotokatalitik dari 75,09% menjadi 86,22% (ZnO 1 kV). Sedangkan keberadaan GO tidak memperlihatkan adanya peningkatan aktivitas fotokatalis yang kemungkinan disebabkan oleh besarnya diameter rods sehingga meningkatkan sudut kontak dan memperkecil luas permukaan efektif.
Pengaruh Sistem Aerasi Nanobubble Terkendali untuk Pertumbuhan Biofilm pada Reaktor Moving Bed Biofilm dalam Mendegradasi Amonia Nitrogen Total di Recirculating Aquaculture System
(2023-08-10) PUTU AYUSTIN SURIASNI; Ferry Faizal; I Made Joni
Recirculating Aquaculture System (RAS) merupakan sistem tertutup yang meresirkulasi kembali air pada budidaya perikanan. Masalah utama pada sistem ini adalah tingginya amonia nitrogen total atau TAN (Total Ammonia Nitrogen) sehingga dibutuhkan proses penguraian menggunakan salah satu jenis biofilter yaitu Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR). Untuk memenuhi ketersediaan oksigen di dalam sistem maka sistem aerasi nanobubble diaplikasikan ke dalam sistem. Sistem aerasi nanobubble memiliki ukuran bubble yang kecil sehingga transfer oksigen menjadi lebih efisien sehingga pertumbuhan biofilm menjadi lebih optimum dan efisiensi degradasi TAN yang tinggi dapat tercapai. Efektivitas bubble dalam mentransfer oksigen ditandai dengan koefisien transfer volumetrik (k_L a_((T) )) Pengujian efek nanobubble terhadap ketebalan biofilm dilakukan dengan menggunakan RAS skala laboratorium selama 5 minggu. Coarse bubble juga diaplikasikan ke dalam sistem sebagai pembanding. Dari hasil pengujian nilai k_L a_((T) ) tertinggi dicapai oleh aerasi nanobubble yaitu 0,0320 min-1 pada minggu ke 4 pengujian. Hal ini sejalan dengan tercapainya ketebalan maksimum dari aerasi nanobubble yaitu 172,88 µm. Nilai ketebalan yang dihasilkan dari nanobubble lebih tinggi jika dibandingkan dengan aerasi coarse bubble yang mencapai ketebalan maksimum sebesar 119,88 µm. Ketebalan yang lebih tinggi disebabkan oleh koloni yang terbentuk pada media biofilm dengan menggunakan aerasi nanobubble lebih banyak yaitu 293 x 107 CFU jika dibandingkan dengan coarse bubble yaitu 89 x 107 CFU. Hal ini dikuatkan oleh hasil pengukuran SEM+EDX+Mapping yang menunjukan distribusi nutrisi, oksigen, dan bakteri yang lebih merata pada permukaan media biofilm dengan perlakuan aerasi nanobubble, sehingga efisiensi degradasi TAN yang tinggi sebesar 83,33% dapat tercapai dibandingkan dengan coarse bubble yang mencapai efisiensi degradasi TAN sebesar 50%. Selain itu, degradasi TAN dipengaruhi oleh konsentrasi DO dengan rentang 4,5-7 mg/L untuk aerasi nanobubble dan 4,5-7,5 untuk aerasi coarse bubble yang dicapai dengan pengendalian on-off pompa aerasi.
Pengujian Sifat Fotokatalitik Lapisan ZnO Rods dalam Mendegradasi Senyawa Metil BIru
(2022-08-11) NABILAH PUTRI UTAMI; Annisa Aprilia; Tidak ada Data Dosen
Aktivitas fotokatalis oleh lapisan tipis dalam mendegradasi suatu polutan sangat dipengaruh oleh kualitas morfologi lapisan. Hal tersebut berkaitan dengan pertemuan antara luas permukaan aktif katalis dengan polutan yang terkandung didalam air. Penggunaan katalis dalam bentuk lapisan memiliki keuntungan berupa kapabilitasnya dalam penggunaan berulang. Untuk meningkatkan luas permukaan lapisan katalis dilakukan penumbuhan partikel ZnO rods pada kedua sisi substrat kaca. Proses penumbuhan dilakukan menggunakan metode sol gel dengan teknik self-assembly. Berdasarkan hasil karakterisasi SEM dan XRD diperoleh struktur partikel berbentuk batangan (rods) di kedua sisi substrat dengan orientasi bidang kristal searah sumbu c (002). Variasi massa katalis yang berbeda tidak berpengaruh terhadap proses degradasi senyawa metil biru. Hal yang mempengaruhi proses degradasi adalah kualitas morfologi lapisan yang ditunjukkan dengan konstanta laju degradasi tertinggi dihasilkan oleh lapisan dengan keteraturan penjajaran rods paling baik. Penggunaan katalis pada kedua sisi substrat dapat mempercepat proses degradasi dengan peningkatan konstanta laju sebesar 72%. Efisiensi degradasi metil biru oleh lapisan ZnO pada penggunaan berulang (5x) masih diatas 80%. Hal ini menunjukkan bahwa lapisan ZnO rods memiliki stabilitas yang baik dalam proses fotokatalitik. Larutan metil biru dengan konsentrasi 6 ppm masih mampu didegradasi oleh lapisan ZnO dengan luas permukaan 21,4 cm2 (kapasitas degradasi sebesar 0,28 ppm/cm2).
Peningkatan Kinerja Fotokatalitik TiO2 dalam Mendegradasi Metil Biru dengan Penambahan Senyawa ZnO dan Graphene Oxide (GO)
(2022-10-10) LUTFI NAUFAL RAMADHIKA; Annisa Aprilia; Lusi Safriani
Titanium dioksida merupakan material semikonduktor yang umum dan paling sering digunakan sebagai senyawa aktif fotokatalis untuk proses penjernihan air. Beberapa sifat unggul TiO2 dibandingkan dengan senyawa oksida logam lainnya adalah luas permukaan aktif yang besar, tidak beracun, memiliki stabilitas yang baik dibawah paparan sinar matahari, dan biaya produksi yang relatif rendah. Walaupun demikian, material TiO2 masih memiliki beberapa kekurangan yang membatasi kinerja sebagai fotokatalis, yaitu hanya dapat bekerja pada rentang sinar UV (celah pita energi ~ 3,2 eV), rekombinasi pembawa muatan yang tinggi, dan rendahnya sifat adsorpsi permukaan. Salah satu cara untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitik dari senyawa TiO2 adalah menggabungkannya bersama senyawa lain seperti ZnO dan oksida grafena (GO). Oksida zink memiliki potensial redoks dan mobilitas pembawa muatan yang lebih tinggi serta daerah serapan yang sama dengan TiO2. Penggabungan TiO2 dengan ZnO diharapkan dapat meningkatkan pembawa muatan bebas dan menurunkan peristiwa rekombinasi muatan. Sedangkan senyawa GO memiliki sifat adsorpsi yang tinggi terhadap polutan yang diperankan oleh gugus hidroksil, karbonil dan epoksida. Senyawa TiO2 dengan penambahan ZnO (TiO2/ZnO) dan penambahan GO (TiO2/ZnO/GO) dipelajari dengan mengamati karakteristik struktur, absorpsi, fotoluminesensi, morfologi, dan kandungan senyawa. Peningkatan aktivitas fotokatalis teramati pada degradasi metil biru di dalam larutan dengan penyinaran UV-A, lampu visibel, dan cahaya matahari selama 60 menit. Berdasarkan pengukuran TEM, partikel ZnO terlihat seperti menempel atau mendekorasi partikel TiO2 yang memiliki ukuran yang lebih besar serta terlihat adanya lembaran GO yang menempel. Luas permukaan spesifik meningkat sebesar 68% ketika ditambahkan ZnO dan GO. Senyawa TiO2/ZnO/GO memiliki nilai Zeta Potensial sebesar -17,6 mV yang menandakan kestabilan partikel rendah sehingga dapat menguntungkan dalam proses fotokatalis. Berdasarkan sifat optiknya, TiO2 dan ZnO memiliki daerah serapan dibawah panjang gelombang 400 nm yang menandakan senyawa katalis bekerja dengan optimal pada spektrum UV. Penambahan GO pada senyawa TiO2/ZnO/GO terlihat dari spektrum Raman yaitu adanya puncak pita G dan D yang menunjukkan keberadaan material GO. Selain itu terdapat senyawa lain yang terbentuk yaitu ZnTiO3 yang menandakan adanya pemakaian unsur oksigen. Hasil uji fotokatalis terbaik diperoleh senyawa TiO2/ZnO/GO dengan konstanta degradasi polutan 0,1049 /menit dengan efisiensi 92% dalam waktu 25 menit menggunakan cahaya matahari.
PERFORMA SUPERKAPASITOR HIBRID DENGAN BAHAN ELEKTRODA LAPISAN KOMPOSIT rGO/PANi
(2022-07-14) LEVIA ANNISA FITRIANTIKA; Norman Syakir; Fitrilawati
Superkapasitor merupakan divais penyimpanan energi yang menjanjikan untuk masa depan. Performa superkapasitor bergantung pada material penyusunnya khususnya elektroda. reduced Graphene Oxide (rGO) adalah material aktif yang sangat potensial untuk elektroda superkapasitor karena memiliki luas permukaan yang tinggi. rGO terbuat dari Graphene Oxide (GO) yang telah melalui proses reduksi gugus fungsi oksigen. rGO dapat menyimpan muatan secara elektrostatis dan dapat dikompositkan dengan polimer konduktif untuk menghasilkan pseudokapasitansi sehingga transfer elektron dapat terjadi secara redoks. Polianilin (PANi) merupakan polimer konduktif yang potensial untuk elektroda superkapasitor karena kapasitansi teoritiknya yang tinggi. Terdapat 3 tipe PANi yaitu Leucomeraldine Base (LB), Emeraldine Base (EB), dan Pernigraniline Base (PB) yang bersifat isolator. Konduktivitas PANi diberikan melalui doping dari tipe EB menjadi Emeraldine Salt (ES) dengan asam protonasi seperti HCl dan H2SO4. Pada penelitian ini dilakukan uji performa superkapasitor dengan elektroda lapisan komposit rGO/PANi. PANi yang digunakan adalah tipe LB yang dilarutkan pada DMF (LB-DMF) yang kemudian di kompositkan dengan dispersi GO pada rasio massa 1:1. LB-DMF dianggap dapat merepresentasikan EB pada PANi dengan kelarutan yang baik. Dispersi komposit GO/LB-DMF dideposisi dengan metode spray coating dan disinari UV menjadi lapisan komposit rGO/LB-DMF. Lapisan komposit rGO/LB-DMF didoping dengan HCl 1 M dan dihasilkan lapisan komposit rGO/ES. Terdapat 5 variasi lapisan untuk elektroda superkapasitor yaitu lapisan rGO, lapisan LB-DMF, lapisan ES, lapisan komposit rGO/LB-DMF, dan lapisan komposit rGO/ES. Lapisan yang telah dideposisi dikarakterisasi dengan karakterisasi SEM/EDS, UV-Vis, FTIR, dan FPP. Pelat nikel digunakan sebagai current collector dengan KCl 1 M sebagai elektrolit. Superkapasitor disusun secara simetris dalam dua bentuk yaitu sandwich dan sel elektrokimia. Pengujian performa dilakukan dengan EIS dan CV. Hasil karakterisasi lapisan menunjukkan rGO membentuk lembaran multilayer dan ES membentuk struktur pori yang memudahkan ion memasuki seluruh bagian elektroda. LB-DMF mengalami peningkatan gugus quinoid sehingga merepresentasikan EB. Konduktivitas LB-DMF meningkat dari 0,043 S/m hingga 0,2 S/m setelah doping. Lapisan rGO mengalami penurunan gugus fungsi oksigen dan perbaikan struktur aromatik. Performa divais dalam bentuk sel elektrokimia menunjukkan peningkatan kapasitansi dibanding dengan divais berbahan elektroda rGO dan ES yaitu hingga 63653,63 F/kg. Energi spesifik rGO/ES memiliki nilai yang lebih tinggi dari ragone plot superkapasitor yaitu 17,32 Wh/kg. Dalam bentuk sandwich rGO memberikan penurunan resistansi internal pada komposit rGO/ES dari 309,23 Ω menjadi 12,68 Ω. Kapasitansi spesifik pada komposit rGO/ES adalah 12208,64 F/kg dan berada diantara kapasitansi bahan penyusunnya dimana pada rGO 27050,75 F/kg dan pada ES 1853,41 F/kg.
SINTESIS KOMPOSIT TiO2-rGO SEBAGAI FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
(2022-07-19) AYUNITA CHINTIA CELLINE; Ayi Bahtiar; Lusi Safriani
Dye sensitized solar cell (DSSC) merupakan sel surya generasi ketiga yang sedang banyak dikembangkan untuk mencapai efisiensi yang tinggi dengan biaya fabrikasi yang lebih rendah. Setiap komponen dalam DSSC berkontribusi terhadap efisiensi sel surya. Salah satu komponen terpenting dan paling utama dalam menentukan efisiensi DSSC adalah pemilihan bahan fotoanoda. Fotoanoda DSSC merupakan material semikonduktor oksida yang bertidak sebagai jalur transport elektron. Salah satu bahan semikonduktor okisda yang telah banyak digunakan yaitu Titanium Dioxide (TiO2), karena memiliki celah pita yang lebar, luas permukaan yang lebih tinggi, banyak dijumpai, serta tidak beracun. Namun, dalam lapisan nanopartikel TiO2, proses transport elektron menemui sejumlah batas butir antar nanopartikel, sehingga proses transport elektron yang terjadi menjadi terhambat dan meningkatkan terjadinya proses rekombinasi muatan, sehingga akan mengurangi kinerja sel surya. Salah satu upaya untuk mengatasi proses rekombinasi yaitu dengan menggabungkan bahan semikonduktor TiO2 dengan bahan berbasis karbon. Salah satu bahan karbon yang banyak digunakan yaitu graphene, namun karena sulit mendapatkan graphene murni digunakan turunannya yaitu graphene oxide yang tereduksi/reduced graphene oxide (rGO). Penggabungan TiO dengan rGO yang kemudian disebut komposit TiO2-rGO dapat mengurangi proses rekombinasi muatan, sehingga dapat meningkatkan efisiensi dari DSSC. Berbagai macam metode sintesis telah banyak dilakukan untuk mendapatkan lapisan komposit TiO2-rGO dan lapisan komposit TiO2-rGO tersebut, diaplikasikan sebagai fotoanoda pada DSSC. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis lapisan komposit TiO2-rGO dengan 3 (tiga) metode (Metode Blending, Metode Sol-Gel, dan Metode Presipitasi) untuk menentukan metode terbaik dalam menghasilkan komposit TiO2-rGO, serta memvariasikan konsentrasi rGO untuk mempelajari pengaruhnya terhadap efisiensi DSSC. Struktur DSSC yang digunakan pada penelitian ini FTO/TiO2-rGO/dye/elektrolit/Pt-FTO. Karakterisasi yang dilakukan untuk lapisan komposit TiO2-rGO meliputi, karakterisasi Spektroskopi Raman, Difraksi Sinar-X, dan Spektroskopi UV-Vis. Untuk divais DSSC dilakukan karakterisasi karakteristik kuva I-V dan pengukuran impedansi.

Browse

Browsing Fisika (S2) by Title

Results Per Page

Sort Options