Dekolorisasi Limbah Pewarna Batik Printing Menggunakan Jamur Pelapuk Putih Trametes hirsuta EDN 082 Yang Terimobilisasi Pada Hidroton

Arundina, Ria Yolanda and Dr. Ir. Sandra Malin Sutan,, MP and Resti Marlina,, M.Si (2021) Dekolorisasi Limbah Pewarna Batik Printing Menggunakan Jamur Pelapuk Putih Trametes hirsuta EDN 082 Yang Terimobilisasi Pada Hidroton. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Cangkang Kelapa Sawit (CKS) merupakan biomassa yang berpotensi menjadi karbon aktif karena mengandung lignoselulosa yang tinggi. Untuk mengkonversi biomassa CKS menjadi karbon aktif dibutuhkan proses seperti proses karbonisasi dan aktivasi. Karbon aktif dari biomassa memiliki potensi sebagai material elektroda pada superkapasitor hal ini dikarenakan karbon aktif dari biomassa memiliki luas permukaan yang besar, ukuran dan volume pori yang tersebar merata. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisa pengaruh penambahan variasi activator kimia KOH dan ZnCl2 terhadap kadar air, kadar abu, zat terbang, dan fixed carbon pada karbon aktif. Penelitian ini juga dilakukan untuk mengamati karakteristik secara fisik dan elektrokimia. Sehingga berdasarkan penelitian ini dapat diketahui karakteristik karbon aktif terbaik yang digunakan sebagai material penyusun elektroda Superkapasitor. Proses pembuatan karbon aktif dilakukan dengan menggunakan proses karbonisasi dan aktivasi. Untuk proses karbonisasi menggunakan karbonisasi hidrotermal pada suhu 220°C selama 8 jam dengan rasio 1:8 w/w. Pada proses aktivasi dilakukan aktivasi secara kimia dan fisika. Penelitian ini menggunakan agent activator KOH dan ZnCl2 untuk aktivasi kimia dengan konsentrasi 20% w/w dengan variasi rasio sampel:aktivator kimia 1:3 dan 1:4 w/v, sampel yang sudah ditambahkan activator kimia diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 2 jam dan dikeringkan selama 3-6 jam, dilanjutkan dengan aktivasi fisika dengan pemanasan pada suhu 800°C selama 1 jam. Sintesis karbon aktif yang dilakukan dengan metode hidrotermal-pirolisis menghasilkan karbon aktif dengan gabungan mikropori dan mesopori. Metode hidrotermal-pirolisis menghasilkan fixed carbon berkisar pada 67-73%. Agent activator memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai kadar air, kadar abu, dan daya serap biru metilen namun tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai zat terbang. Hasil pengujian raman karbon aktif dengan activator KOH dan ZnCl2 sudah menunjukkan struktur karbon amorf. Pada hasil XRD puncak amorf terdeteksi pada sudut 2θ 22° dan 44° yang menujukkan puncak (002) dan (100). Ukuran krital karbon aktif dengan activator ZnCl2 lebih kecil dibandingkan dengan activator KOH. Dari hasil pengujian adsorpsi-desorpsi N2 diketahui bahwa luas permukaan BET tertinggi pada karbon aktif KOH 1:4 yaitu 804,786 m2/g dan yang terkecil pada karbon aktif KOH 1:3 yaitu 610,167 m2/g, luas permukaan karbon aktif dengan rasio agen activator 1:4 lebih tinggi dibandingkan dengan rasio 1:3. Hasil pengujian juga menunjukkan bahwa karbon aktif sudah membentuk struktur pori dengan dominasi mesopori-mikropori. Hasil pengujian Cyclic Voltammetry menujukkan bahwa karbon aktif KOH 1:4 dan ZnCl2 1:4 sudah membentuk kurva hysteresis double layer, sedangkan untuk nilai kapasitansi tertinggi pada karbon aktif KOH 1:4 pada scan rate 8 mV/s yaitu sebesar 22,516 F/g. Saran yang dapat dipertimbangkan dalam penelitian selanjutnya untuk menyempurnakan penelitian ini yaitu melakukan pengujian elektrokimia GDC untuk mengetahui rapat energi dan rapat daya dari superkapasitor.

English Abstract

Oil Palm Shell has the potential to become activated carbon because it contains high lignocellulose. To convert CKS biomass into activated carbon, processes such as carbonization and activation are needed. Activated carbon from biomass has potential as electrode material in supercapacitors, this is because activated carbon from biomass has a large surface area, pore size, and volume that are evenly distributed. This research was conducted to analyze the effect of adding variations of chemical activator KOH and ZnCl2 on water content, ash content, volatile matter, and fixed carbon in activated carbon. This research was also conducted to observe the physical and electrochemical characteristics. So based on this research, it can be known the best characteristics of activated carbon used as a material for making supercapacitor electrodes. The synthesis of activated carbon uses the process of carbonization and activation. For the carbonization process, hydrothermal carbonization was used at a temperature of 220°C for 8 hours with a ratio of 1:8 w/w. In the activation process, chemical and physical activation are carried out. This study used KOH and ZnCl2 activator agents for chemical activation with a concentration of 20% w/w with variations in the ratio of sample : chemical activator 1:3 and 1:4 w/v, samples that had been added with chemical activator were stirred for 2 hours and dried for 3-6 hours, followed by physical activation by heating at a temperature of 800°C for 1 hour. Synthesis of activated carbon using the hydrothermal-pyrolysis method produced micro-mesopore activated carbon. The hydrothermal-pyrolysis method produces fixed carbon in the range of 67-73%. The activating agent has a significant effect on the moisture content, ash content, and absorption of methylene blue but does not have a significant effect on the volatile matter. The results of the Raman test of activated carbon with KOH and ZnCl2 activators have shown the structure of amorphous carbon. In XRD results, amorphous peaks were detected at angles of 2θ 22° and 44° which showed peaks (002) and (100). The particle size of activated carbon with the ZnCl2 activator is smaller than that of the KOH activator. From the results of the N2 adsorption-desorption test, it is known that the highest BET surface area is on KOH 1:4 activated carbon, which is 804.786 m2/g and the smallest is on KOH 1:3 activated carbon, which is 610,167 m2/g, the surface area of activated carbon with an activator agent ratio of 1:4 is higher than the 1:3 ratio. The test results also show that activated carbon has formed mesopores and micropores. The results of the Cyclic Voltammetry test show that activated carbon KOH 1:4 and ZnCl2 1:4 showed double-layer capacitance-like behavior, while the highest capacitance value for activated carbon is KOH 1:4 at a scan rate of 8 mV/s, which is 22,516 F/g. Suggestions that can be considered in further research to improve this research is conducting electrochemical testing of GDC to determine the specific energy and power of the supercapacitor.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0521100285
Uncontrolled Keywords:	aktivator kimia, cangkang kelapa sawit, hidrotermal-pirolisis, karbon aktif, superkapasitor,chemical activator, activated carbon, hydrothermal carbonization, supercapacitor
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	19 May 2022 03:56
Last Modified:	11 Oct 2024 07:32
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190620

Text Ria Yolanda Arundina (1).pdf Download (2MB)

Actions (login required)

View Item