POTENSI STRUKTUR NANO KARBON DARI LIGNOSELLULOSA

Gustan Pari, Adi Santoso, Djeni Hendra, Buchari Buchari, Akhirudin Maddu, Mamat Rachmat, Muji Harsini, Teddi Heriyanto, Saptadi Darmawan

Sari


Penelitian nano teknologi dalam ranah hasil hutan dapat dieksploitasi dari lignoselulosa menjadi nano karbon. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan struktur nano karbon yang potensial sebagai material bioenergi atau biosensor. Kayu jati dan bambu dikarbonisasi pada suhu 400-500oC, arang yang dihasilkan diaktivasi secara kimia dan fisika pada suhu 800oC selama 60 menit. Dari proses ini dihasilkan arang dengan derajat kristalinitas dan luas permukaan tinggi. Setelah pemurnian dan aktivasi, arang aktif yang dihasilkan dimasukkan logam Ni dan Zn yang kemudian dipanaskan secara vakum mengunakan spark plasma pada suhu 1300oC. Karbon yang dihasilkan diuji struktur dan sifatnya menggunakan perangkat Pyrolysis Gas Chromatography Mass Spectrometer, Scanning Electron Microscope-Energy Diffraction Xray Spectrometer, X-ray Diffractometer, I-V meter dan potensiometer. Hasil penelitian menunjukkan arang aktif terbaik dihasilkan dari aktivasi kimia-fisik (KOH uap air) menghasilkan kadar karbon 84,29%; luas permukaan 850,5 m2/g, derajat kristalinitas 38,99% dan hambatan sebesar 0,10. Sifat arang aktif kayu jati yang dimasukkan logam Ni dengan perbandingan 1:5 menghasilkan sifat terbaik dengan derajat kristalinitas 73,45% dan konduktivitas sebesar 433,86 S/m. Arang aktif jati hasil pemanasan vakum menghasilkan derajat kristalinitas sebesar 78,29% dengan pola I-V meter berbentuk sigmoid dan respon potensiometer berbentuk slope mendekati faktor Nerst. Nano karbon dari lignoselulosa kayu jati yang dihasilkan bersifat semikonduktor dan lebih sesuai digunakan sebagai biosensor.


Kata Kunci


Karbon; sintering; biosensor; potensiometer; lignoselulosa

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Barsukov, 2003. New carbon based materias for electrochemical energy storage system. Springer, Netherland.

Bansode, R.R. Losso. J.N. Marshall. W.E. Rao. R.M. and Portier. R.J. 2003. Adsorption of volatile organic compound by pecan shell- and almond shell-based granular activated carbons. Bioresource Technology 90: 175-184.

Bonelli, P.R. Rocca. P.A.D. Cerrela. E.G. and Cukierman. A.L. 2001. Effect of pyrolysis temperature on composition, surface properties and thermal degradation rates of Brazil Nut shell. Bioresource Technology 76: 15-22.

Guo, J. 2007. Adsorption of hydrogen sulphide (H2S) by activated carbons derived from oil-palm shell. Carbon 44: 330-336.

Hartoyo, N. Hudaya, dan Fadli. 1990. Pembuatan arang aktif dari tempurung kelapa dan kayu bakau dengan cara aktvasi uap. Jurnal Penelitian Hasil Hutan 8 (1): 8-16. Bogor. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan.

Iguchi M. 1997. Practice of polymer X-ray diffraction. Bandung. Bandung Institute of Technology.

Ismadji, S., Y. Sudaryanto, S.B. Hartono, L.E.K. Setiawan, and Ayucitra. A. 2005. Activated carbon from char obtained from vacuum pyrolysis of teak dust: pore structure development and characterization. Bioresource Technology 96: 1364-1369.

Pari, G. 2004. Kajian struktur arang aktif dari serbuk gergaji kayu sebagai adsorben emisi formaldehida kayu lapis. Disertasi Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan. Bogor. Sekolah Pasca Sarjana IPB.

Pari, G., Buchari, Santosa, A., Darmawan, S., Harsini. M. Racmat, M., Hendra, DJ. Heryanto, T., dan Maddu. A. 2013. Karakterisasi struktur nano karbon dari lignoselulosa. Jurnal Penelitan hasil hutan, Bogor 31 (1): 75-91.

Qin, W., Liang, R., and Zhang, R. 2009. Potensiometric sensor based on molecularly imprinted polymer for determination of melamine in milk. Sensor and Actuators . 141: 544-550

Ruiz V., R. Santamaria, J.M. Ramos-Fernandez, M. Martinez-Escandella, Sepulveda-Escribano, and Rodriguez-Reinoso. F. 2009. An activated carbon manilith as an electrode material for supercapasitor. Carbon 47: 195-200.

BSN, 1995. Arang aktif teknis. Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995 . Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.

Suzuki, K., Yamada, T and Suzuki. T. 2007. Nickel-catalyzed carbonization of wood for co-production of functional carbon and fluid fuel: Production of dual functional nano-carbon by two steps carbonization. Journal of the Society of Materials Science. 56 (4): 339-344

Yasuda, E., Inagaki, M., and Kaneko, K., 2003, Carbon Alloys: Novel Concepts to Develop Carbon Science and Technology, Elsevier Science Ltd., Kidlington

Yu-Li. Li. QY. Lin. L. Wang. Y.F. Chu-Hua Zhang. and Hong-Qiang Wang. 2009. Facile synthesis of activated carbon/carbon nanotube compond for source superkapasitor apllication. Chemical Enginering

Zhizhou Li., Xiaoli C., Junsheng Z., Qing F., and Yuehe L. 2007. Effect of microstructure of carbon nanofiber for amperometric detection of hydrogen peroxide. Analytica Chimica Acta 597 (2007) 238-244.




DOI: https://doi.org/10.20886/jphh.2016.34.4.309-322

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


JURNAL PENELITIAN HASIL HUTAN TERINDEKS DI:

Lebih banyak...


Copyright © 2015 | Jurnal Penelitian Hasil Hutan (JPHH, Journal of Forest Products Research)
eISSN : 2442-8957, pISSN : 0216-4329
JPHH is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.