Rahmat Maulana, Biaggi (2021) Pengaruh Warna Cahaya Daya Rendah Terhadap Produksi Hidrogen Dengan Fotokatalis Nano Partikel Zeolit. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Biaggi Rahmat Maulana, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Juli 2021, Pengaruh Warna Cahaya Daya Rendah Terhadap Produksi Hidrogen Dengan Fotokatalis Nano Partikel Zeolit, Dosen Pembimbing : Prof. Ir. I.N.G Wardana, M.Eng., Ph.D. Penggunaan energi fosil meningkat setiap tahunnya, yang berdampak buruk bagi lingkungan. Salah satu cara untuk dapat menguranginya adalah dengan meningkatkan sumber energi alternatif. Hidrogen merupakan sumber energi alternatif yang jumlahnya sangat melimpah di alam. Namun, kebanyakan cara untuk mendapatkan hidrogen masih menggunakan energi fosil sehingga memiliki efek yang kurang baik untuk lingkungan. Alternatif lain yaitu proses fotokatalisis yang memanfaatkan cahaya matahari untuk memberikan energi foton kepada material semikonduktor, dimana ketika energi foton sesuai atau lebih tinggi akan menyebabkan adanya perpindahan elektoron dari pita valensi ke pita konduksi yang berakibat adanya kekosongan dan kelebihan muatan elektron pada masing-masing pita. Hal ini akan menyebabkan adanya reaksi redoks dengan molekul air sehingga menghasilkan hidrogen dan oksigen. Semikonduktor yang digunakan adalah partikel zeolit, karena zeolit kaya akan unsur Si dan Al serta mudah didapatkan di alam. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh warna cahaya terhadap produksi hidrogen pada proses fotokatalis dan mengetahui jumlah penambahan katalis dengan nilai produktivitas hidrogen yang optimal dengan menggunakan zeolit . Cahaya yang digunakan adalah cahaya tampak yang memiliki variasi warna merah, orange, kuning, hijau, biru dan ungu. Cahaya tersebut memiliki panjang gelombang cahaya mulai dari 700-400 nm. Panjang gelombang nantinya berpengaruh pada energi yang diberikan untuk mengaktifasi bandgap. Nano partikel zeolit merupakan partikel zeolit yang telah dihaluskan menggunakan mesin penggiling (milling) hingga didapatkan partikel berukuran nano (1-100 nm). Unsur yang terkandung didalam partikel zeolit didominasi oleh unsur Si yang merupakan bahan semikonduktor. Dimana bahan semikonduktor ini memiliki bandgap yang dimanfaatkan untuk menciptakan perpindahan elektron dari pita valensi ke pita konduksi ketika menerima radiasi cahaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang gelombang berbanding terbalik dengan energi foton yang dihasilkan. Dimana, semakin pendek panjang gelombang menyebabkan energi foton yang semakin tinggi. Energi foton yang semakin tinggi dapat mengaktifasi bandgap yang lebar dan elektron yang berpindah dari pita valensi ke pita konduksi semakin banyak. Hal ini menyebabkan semakin pendek gelombang cahaya yang diberikan, produksi gas hidrogen semakin meningkat. Namun, ada beberapa faktor lain yang mempengaruhi proses fotokatalisis. Intensitas cahaya dan daya dari sumber cahaya dapat mempengaruhi proses fotokatalisis ini karena berpengaruh terhadap banyaknya energi yang diberikan tiap satuan waktunya. Selain itu, partikel zeolit yang memiliki muatan permukaan negatif menyebabkan menurunnya hasil produksi hidrogen. Hal itu terjadi karena muatan negatif zeolit menarik ion H+ yang dihasilkan dari pemisahan molekul air.
English Abstract
-The use of fossil energy is increasing every year, which has a bad impact on the environment. One way to reduce it is to increase alternative energy sources. Hydrogen is an alternative energy source that is very abundant in nature. However, most of the ways to get hydrogen are still using fossil energy so that it has an unfavorable effect on the environment. Another alternative is a photocatalytic process that utilizes sunlight to provide photon energy to semiconductor materials, where when the photon energy is appropriate or higher it will cause a transfer of electrons from the valence band to the conduction band which results in vacancies and electron overloads in each band. This will cause a redox reaction with water molecules to produce hydrogen and oxygen. The semiconductor used is zeolite particles, because zeolites are rich in Si and Al elements and are easily found in nature. This study aims to determine the effect of low-power light color on hydrogen production in the photocatalyst process and to determine the amount of addition of catalyst with optimal hydrogen productivity value using zeolite. The light used is visible light which has variations in red, orange, yellow, green, blue and purple colors. The light has a wavelength of light ranging from 700-400 nm. The wavelength will affect the energy given to activate the bandgap of the zeolite nanoparticle photocatalyst. Zeolite nanoparticles are zeolite particles that have been mashed using a milling machine to obtain nano-sized particles (1-100 nm). The elements contained in the zeolite particles are dominated by the element Si which is a semiconductor material. Where this semiconductor material has a bandgap which is used to create electron transfer from the valence band to the conduction band when receiving light radiation. The results show that the wavelength is inversely proportional to the energy of the photon produced. This causes the shorter the wavelength of the given light, the production of hydrogen gas increases. However, there are several other factors that affect the photocatalytic process. The intensity of light and the power of the light source can affect this photocatalytic process because it affects the amount of energy given per unit time. In addition, zeolite particles that have a negative surface charge cause a decrease in hydrogen production. This happens because the negative charge of the zeolite attracts H+ ions resulting from the separation of water molecules. Keywords : Hydrogen Production, Photocatalysis, Semiconductor, Nano Particles, Zeolite
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 621.8 |
| Uncontrolled Keywords: | Kata kunci : Produksi Hidrogen, Fotokatalisis, Semikonduktor, Nano Partikel, Zeolit--Hydrogen Production, Photocatalysis, Semiconductor, Nano Particles, Zeolite |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering |
| Depositing User: | Unnamed user with email gaby |
| Date Deposited: | 20 Oct 2021 03:02 |
| Last Modified: | 24 Feb 2022 01:36 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/184252 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
BIAGGI RAHMAT MAULANA.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (8MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |