Studi Laju Reaksi dan Energi Aktivasi pada Transesterifikasi Biodiesel dari Minyak Jelantah dengan Bantuan Gelombang Mikro Menggunakan Katalis KOH

Biodiesel atau nama lain Fatty Acid Metil Ester (FAME) merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang berasal dari minyak nabati maupun minyak hewani yang sangat berpotensial untuk dapat menggantikan solar sebagai bahan bakar karena memiliki karakteristik yang hampir serupa. Energi aktivasi merupakan energi minimum pada setiap reaksi yang harus dimiliki oleh molekul untuk menjadikan suatu tumbukan efektif. Laju reaksi transesterifikasi merupakan variabel yang menyatakan perubahan konsentrasi trigliserida dalam satuan waktu. Laju reaksi dapat digunakan untuk merancang kondisi proses yang optimal pada reaktor dan kemudian meningkatkan ke skala yang lebih besar. Pada penelitian ini mempelajari tentang laju reaksi dan energi aktivasi reaksi transesterifikasi dengan menggunakan katalis homogen KOH dengan konsentrasi katalis 1% dan 2% dari berat minyak. Reaksi transesterifikasi dilakukan dengan menggunakan gelombang mikro pada suhu 60oC selama 2, 3, 4, 5, dan 6 menit dan percobaan pada 65oC dilakukan pada konversi tertinggi di 60oC. Perbandingan trigliserida dan metanol dibuat berlebih yaitu 1:8, untuk menggeser kesetimbangan ke arah produk. Biodiesel yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi dengan pengujian densitas, viskositas, angka asam dan gas chromatography (GC) untuk mengetahui kadar FAME. Hasil penelitian menunjukkan persamaan laju reaksi merupakan orde satu dengan persamaan laju yang didapatkan adalah -rtrigliserida = 0,0967 Ctrigliserida dengan konervsi tertinggi yang dihasilkan pada variabel 2 menit katalis 1% sebesar 96,39% dengan kadar FAME 99,76%. Sedangkan untuk hasil perhitungan energi aktivasi diperoleh nilai sebesar 2,277kJ/mol

Sintesis Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 Sebagai Katoda Baterai Ion Natrium Dengan Variasi Suhu dan Waktu Kalsinasi

Peningkatan permintaan baterai dalam elektronik portabel, kendaraan listrik, memunculkan kekhawatiran tentang kelangkaan cadangan litium. Sumber daya Li tidak cukup untuk memenuhi peningkatan permintaan sehingga baterai ion natrium sebagai alternatif mulai dikembangakan. Namun ukuran ion Na+ yang lebih besar juga akan mempengaruhi proses kinetik dan menyebabkan difusi lebih lambat. Dengan demikian, kinerja elektrokimia SIB juga dikendalikan oleh bahan elektroda salah satunya melalui kontrol morfologi dan desain struktural. Material katoda harus bersifat konduktif ionic dan konduktif elektronik. Maka dari itu dilakukan sintesis material katoda Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 pada berbagai variasi suhu dan waktu kalsinasi untuk mengetahui pengaruhnya terhadap karakteristik material katoda. Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 disintesis melalui metode sol-gel dan dilanjutkan dengan proses sintering. Dalam penelitian ini sintesis material katoda Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 dengan variasi suhu dan waktu kalsinasi dilakukan dengan beberapa tahapan antara lain pencampuran bahan, penambahan chelating agent pada campuran, pengeringan atau drying, kalsinasi pada 650, 700, 750 °C serta karakterisasi material katoda. Karakterisasi material katoda yang dilakukan yaitu pengujian X-Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil dari uji XRD menunjukkan bahwa sampel teridentifikasi Na0.58(Ni0.33Mn0.67)O1.95 dengan struktur kristal hexagonal. Pada tiap sampel juga terdapat peak lain yang bukan Na0.58(Ni0.33Mn0.67)O1.95 atau impuritis yaitu Mn0.2Ni7.6O8 pada posisi diffraction angel 37.27° dan 57.29° dan juga Mn3O4 pada diffraction angel 36.28°; 45.03° dan 51.23°. Ukuran kristal rata-rata 15,55 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 650°C; 18,50 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 700°C; 21,78 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 750°C dan 63,98 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 750°C selama 12 jam. Uji SEM menghasilkan bahwa sampel S650T8 dan S750T8 menunjukkan morfologi plate heksagonal dan ukuran partikel rata-rata masing masing 143,51 nm dan 196,95 nm. Hasil EDX menunjukkan bahwa unsur Na, Ni, Mn dan O tersebar dengan baik di dalam partikel. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka fase kristal semakin terbentuk, kristalinitas semakin tinggi, ukuran kristal semakin besar, morfologi sesuai dan ukuran partikel semakin besa

Sintesis Dan Karakterisasi Material Komposit TiO2 Dengan Dopan Fe2O3 Untuk Degradasi Fotokatalitik Methyl Orange

Sampai saat ini industri tekstil dipastikan menggunakan pewarna sintetis dalam kegiatan produksinya sehingga munculnya peningkatan limbah pewarna dalam lingkungan perairan dapat membahayakan ekosistem perairan. Degradasi secara fotokatalitik merupakan salah satu metode alternatif yang sangat berpotensi untuk diaplikasikan. Semikonduktor TiO2 digunakan secara luas sebagai material fotokatalis, namun TiO2 memiliki kelemahan dimana material ini memiliki band gap energy yang cukup besar sehingga hanya dapat aktif dalam spektrum cahaya tak tampak. Maka dari itu diperlukan dopan Fe2O3 untuk mengoptimalisasi kinerja dari TiO2 sebagai fotokatalis. Untuk menurunkan band gap energy yang dimiliki TiO2, diperlukan proses sintesis komposit TiO2/Fe2O3 menggunakan metode liquid phase dengan TTIP sebagai prekursor Ti dan etanol sebagai pelarutnya. Kemudian TiO2 akan dikompositkan dengan variasi dopan Fe2O3 0%, 4%, 5%, 6%, 8% dan 10% (wt/wt Ti (IV) isopropoxide). Setelah proses sintesis, material komposit TiO2/Fe2O3 dikalsinasi dengan variabel suhu sebesar 650ºC, 700ºC dan 750ºC. Kemudian dilakukan uji karakterisasi pada material komposit TiO2/Fe2O3 berupa uji XRD untuk mengetahui struktur dan fase kristal TiO2, uji DRS untuk mengetahui penurunan band gap energy yang dihasilkan dari proses sintesis, dan uji SEM – EDX untuk mengetahui morfologi permukaan dan elemental mapping dari material komposit TiO2/Fe2O3. Material komposit yang telah dikarakterisasi kemudian dilakukan uji performa degradasi fotokatalitiknya menggunakan methyl orange sebagai model limbah sintetis dengan iradiasi cahaya UV (cahaya tak tampak) selama 180 menit. Hasil dari uji XRD menunjukkan bahwa fase kristal yang dihasilkan pada suhu kalsinasi 650ºC dan 700ºC berupa kristal anatase dengan kemurnian fase kristal anatase berturut- turut sebesar 78.4% dan 80.7%, kemudian fase kristal yang dihasilkan pada suhu kalsinasi 750ºC berupa kristal rutile dengan kemurnian fase kristal rutile sebesar 59.3%. Hasil uji DRS menunjukkan nilai band gap energy setelah proses sintesis TiO2 dengan pada variasi dopan Fe2O3 0%, 4%, 5%, 6%, 8% dan 10% berturut-turut sebesar 3.32 eV, 2.18 eV, 2.10 eV, 2.05 eV, 1.95 eV dan 2.08 eV. Hasil uji performa degradasi fotokatalitik material komposit TiO2/Fe2O3 pada spektrum cahaya tak tampak menghasilkan nilai persen degradasi tertinggi untuk variabel dopan Fe2O3 0% sebesar 93.515% dan terendah untuk variabel dopan Fe2O3 6% sebesar 13.990%. Dapat disimpulkan bahwa adanya dopan Fe2O3 dapat menurunkan band gap energy TiO2 sehingga material komposit TiO2/Fe2O3 tidak lagi aktif pada spektrum cahaya tak tampak

Sintesis Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 Sebagai Katoda Baterai Ion Natrium Dengan Variasi Suhu dan Waktu Kalsinasi

Peningkatan permintaan baterai dalam elektronik portabel, kendaraan listrik, memunculkan kekhawatiran tentang kelangkaan cadangan litium. Sumber daya Li tidak cukup untuk memenuhi peningkatan permintaan sehingga baterai ion natrium sebagai alternatif mulai dikembangakan. Namun ukuran ion Na+ yang lebih besar juga akan mempengaruhi proses kinetik dan menyebabkan difusi lebih lambat. Dengan demikian, kinerja elektrokimia SIB juga dikendalikan oleh bahan elektroda salah satunya melalui kontrol morfologi dan desain struktural. Material katoda harus bersifat konduktif ionic dan konduktif elektronik. Maka dari itu dilakukan sintesis material katoda Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 pada berbagai variasi suhu dan waktu kalsinasi untuk mengetahui pengaruhnya terhadap karakteristik material katoda. Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 disintesis melalui metode sol-gel dan dilanjutkan dengan proses sintering. Dalam penelitian ini sintesis material katoda Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2 dengan variasi suhu dan waktu kalsinasi dilakukan dengan beberapa tahapan antara lain pencampuran bahan, penambahan chelating agent pada campuran, pengeringan atau drying, kalsinasi pada 650, 700, 750 °C serta karakterisasi material katoda. Karakterisasi material katoda yang dilakukan yaitu pengujian X-Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil dari uji XRD menunjukkan bahwa sampel teridentifikasi Na0.58(Ni0.33Mn0.67)O1.95 dengan struktur kristal hexagonal. Pada tiap sampel juga terdapat peak lain yang bukan Na0.58(Ni0.33Mn0.67)O1.95 atau impuritis yaitu Mn0.2Ni7.6O8 pada posisi diffraction angel 37.27° dan 57.29° dan juga Mn3O4 pada diffraction angel 36.28°; 45.03° dan 51.23°. Ukuran kristal rata-rata 15,55 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 650°C; 18,50 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 700°C; 21,78 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 750°C dan 63,98 nm untuk sampel dengan suhu kalsinasi 750°C selama 12 jam. Uji SEM menghasilkan bahwa sampel S650T8 dan S750T8 menunjukkan morfologi plate heksagonal dan ukuran partikel rata-rata masing masing 143,51 nm dan 196,95 nm. Hasil EDX menunjukkan bahwa unsur Na, Ni, Mn dan O tersebar dengan baik di dalam partikel. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka fase kristal semakin terbentuk, kristalinitas semakin tinggi, ukuran kristal semakin besar, morfologi sesuai dan ukuran partikel semakin besar

Komposit Fotokatalis TiO2/Fe2O3/Karbon Aktif untuk Degradasi Limbah Cair Industri Tekstil

Aktivitas industri tekstil yang berkembang pesat mengakibatkan peningkatan limbah organik yang dapat mencemari perairan. Metode degradasi fotokatalitik merupakan teknologi yang banyak dikembangkan saat ini untuk dapat menurunkan pencemaran limbah organik. TiO2 merupakan semikonduktor fotokatalis yang memiliki aktivitas fotokatalitik yang baik dengan energi band gap yang tinggi. Dikarenakan nilai band-gap yang tinggi, menyebabkan TiO2 hanya dapat menyerap 5% energi dari cahaya matahari. Oleh karena itu, perlu dilakukan modifikasi pada semikonduktor TiO2 untuk mendapatkan aktivitas fotokatalitik yang optimal pada spektrum cahaya tampak Modifikasi TiO2 dilakukan dengan mengkompasitkannya dengan material Fe2O3 dengan variasi 3% dan 5% (wt/wt TTIP) dan karbon aktif dengan variasi 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8 (wt/wt TiO2). Sintesis komposit TiO2/Fe2O3/Karbon aktif dilakukan dengan metode liquid phase dengan prekursor Titanium (IV) Iso-propokside (TTIP) dan etanol sebagai pelarut. Fe2O3 dan Karbon aktif ditambahkan dalam larutan prekursor kemudian dilakukan pengadukan menggunakan magnetic stirrer. Komposit dikalsinasi dengan suhu 600 oC selama 2 jam untuk mendapatkan komposit dengan fasa kristalin anatase. Komposit TiO2/Fe2O3/Karbon aktif dikarakterisasi dengan pengujian berupa XRD, SEM-EDX, FTIR, dan UV-Vis. Pengujian fotodegradasi methyl orange dengan cahaya tampak selama 180 menit dilakukan untuk mengetahui aktivitas fotokatalitik komposit TiO2/Fe2O3/Karbon aktif. Hasil karakterisasi dengan XRD menunjukan bahwa fasa anatase pada komposit TiO2/Fe2O3 5%/Karbon aktif 1:8 yang terbentuk sebanyak 72,12% dengan rata-rata ukuran kristal sebesar 38,62 nm. Dari analisa SEM-EDX menunjukan ukuran partikel TiO2 sekitar 40 – 150 nm dengan persebaran yang lebih merata pada penambahan Fe2O3 dan karbon aktif. Hasil proses degradasi dengan material semikonduktor TiO2 yang ditambahkan dengan Fe2O3 dan karbon aktif didominasi dengan proses adsorpsi, diikuti dengan degradasi fotokatalitik. Variasi penambahan Fe2O sebesar 5% dan karbon aktif 1:8 menghasilkan penurunan konsentrasi methyl orange terbaik, yaitu sebesar 92,79%. Sementara itu, aktivitas fotokatalitik tertinggi terjadi pada komposit TiO2 yang ditambahkan dengan Fe2O3 5% dan karbon aktif 1:4

Komposit Fotokatalis TiO2/Fe2O3/Karbon Aktif untuk Degradasi Limbah Cair Industri Tekstil

Aktivitas industri tekstil yang berkembang pesat mengakibatkan peningkatan limbah organik yang dapat mencemari perairan. Metode degradasi fotokatalitik merupakan teknologi yang banyak dikembangkan saat ini untuk dapat menurunkan pencemaran limbah organik. TiO2 merupakan semikonduktor fotokatalis yang memiliki aktivitas fotokatalitik yang baik dengan energi band gap yang tinggi. Dikarenakan nilai band-gap yang tinggi, menyebabkan TiO2 hanya dapat menyerap 5% energi dari cahaya matahari. Oleh karena itu, perlu dilakukan modifikasi pada semikonduktor TiO2 untuk mendapatkan aktivitas fotokatalitik yang optimal pada spektrum cahaya tampak Modifikasi TiO2 dilakukan dengan mengkompasitkannya dengan material Fe2O3 dengan variasi 3% dan 5% (wt/wt TTIP) dan karbon aktif dengan variasi 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8 (wt/wt TiO2). Sintesis komposit TiO2/Fe2O3/Karbon aktif dilakukan dengan metode liquid phase dengan prekursor Titanium (IV) Iso-propokside (TTIP) dan etanol sebagai pelarut. Fe2O3 dan Karbon aktif ditambahkan dalam larutan prekursor kemudian dilakukan pengadukan menggunakan magnetic stirrer. Komposit dikalsinasi dengan suhu 600 oC selama 2 jam untuk mendapatkan komposit dengan fasa kristalin anatase. Komposit TiO2/Fe2O3/Karbon aktif dikarakterisasi dengan pengujian berupa XRD, SEM-EDX, FTIR, dan UV-Vis. Pengujian fotodegradasi methyl orange dengan cahaya tampak selama 180 menit dilakukan untuk mengetahui aktivitas fotokatalitik komposit TiO2/Fe2O3/Karbon aktif. Hasil karakterisasi dengan XRD menunjukan bahwa fasa anatase pada komposit TiO2/Fe2O3 5%/Karbon aktif 1:8 yang terbentuk sebanyak 72,12% dengan rata-rata ukuran kristal sebesar 38,62 nm. Dari analisa SEM-EDX menunjukan ukuran partikel TiO2 sekitar 40 – 150 nm dengan persebaran yang lebih merata pada penambahan Fe2O3 dan karbon aktif. Hasil proses degradasi dengan material semikonduktor TiO2 yang ditambahkan dengan Fe2O3 dan karbon aktif didominasi dengan proses adsorpsi, diikuti dengan degradasi fotokatalitik. Variasi penambahan Fe2O sebesar 5% dan karbon aktif 1:8 menghasilkan penurunan konsentrasi methyl orange terbaik, yaitu sebesar 92,79%. Sementara itu, aktivitas fotokatalitik tertinggi terjadi pada komposit TiO2 yang ditambahkan dengan Fe2O3 5% dan karbon aktif 1:4