PENGARUH PENAMBAHAN KATALIS NIKEL TERHADAP HOMOGENITAS FASA DAN KONDUKTIVITAS LISTRIK KARBON DARI SERABUT KELAPA

Abstract

Material karbon grafit merupakan salah satu jenis material yang memiliki karakteristik yang mirip dengan grafit dan bersifat konduktor. Pengubahan karbon menjadi karbon grafit dilakukan dengan 2 macam metode yaitu proses grafitisasi dan penambahan katalis. Pada penelitian ini, perubahan karbon menjadi karbon grafit dilakukan dengan proses penambahan katalis. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan katalis Ni terhadap homogenitas dan konduktivitas listrik karbon berbahan dasar serabut kelapa. Penelitian ini dilakukan dengan menghaluskan serabut kelapa yang sudah dikarbonisasi pada suhu 500 °C. Selanjutnya, katalis nikel ditambahkan pada serbuk karbon dengan perbandingan rasio Ni:C yaitu 1,2:1 wt.% dan dipirolisis pada suhu 1200 °C selama 3 jam. Kemudian dilakukan pencucian sampel dengan HCl 1M. Karakterisasi yang dilakukan yaitu XRD, LCRmeter, SEM dan EDS. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa karbon (C) memiliki struktur amorf. Pada CNi dan CNi-HCl struktur karbon yang dihasilkan mendekati kristal grafit. Penambahan katalis Ni dan pencucian HCl menyebabkan konduktivitas listrik karbon meningkat yaitu sebesar 0,773x102 S/m untuk C; 1,76x102 S/m untuk CNi dan 1,78x102 S/m untuk CNi-HCl. Hasil SEM menunjukkan sebaran Ni yang relatif homogen disekitar karbon pada CNi-HCl. Hasil identifikasi menggunakan EDS pada CNi menunjukkan unsur C sebesar 85,380 %, O sebesar 4,324 %, dan Ni sebesar 10,296 % massa. Pada material CNi-HCl menunjukkan unsur C sebesar 95,525 %, unsur O sebesar 3,820 % dan unsur Ni sebesar 0,655 % massa. Berkurangnya massa unsur Ni pada material CNi-HCl dikarenakan adanya pencucian dengan larutan 1M HCl. Larutan HCl berfungsi untuk menghilangkan kuantitas logam Ni.

Kata Kunci: Serabut kelapa, katalis nikel, karbon, grafit.

Graphite carbon material is one type of material that has characteristics similar to graphite and is a conductor. The conversion of carbon into graphite carbon is done by 2 kinds of methods, namely the process of graphitization and the addition of catalysts. In this study, the change of carbon into graphite carbon is carried out by the process of adding catalysts. The purpose of this study was to determine the effect of adding Ni catalysts to the homogeneity and electrical conductivity of carbon made from coconut fibers. This research was conducted by smoothing carbonized coconut fibers at a temperature of 500 °C. Next, the nickel catalyst was added to carbon powder with a ratio of Ni:C which is 1.2:1 wt.% And pyrolysis at 1200 °C for 3 hours. Then the sample was washed with 1M HCl. Characterization carried out are XRD, LCR meter, SEM and EDS. The XRD characterization results show that carbon (C) has an amorphous structure. In CNi and CNi-HCl the resulting carbon structure approaches graphite crystals. The addition of Ni catalysts and HCl leaching caused the electrical conductivity of carbon to increase by 0.773x102 S/m for C; 1.76x102 S/m for CNi and 1.78x102 S/m for CNi-HCl. SEM results show a relatively homogeneous distribution of Ni around carbon in CNi-HCl. The results of identification using EDS on CNi showed element C of 85.380 %, O of 4.324 %, and Ni of 10.296 % of mass. The CNi-HCl material showed element C of 95.525 %, element O of 3.820 % and element Ni of 0.655 % mass. The reduced mass of the element Ni in the CNi-HCl material is due to washing with 1M HCl solution. HCl solution serves to eliminate the quantity of Ni metal.

Keywords: Coconut fiber, nickel catalyst, carbon, graphite.