makalah komposit kelompok 7

8/18/2019 MAKALAH Komposit Kelompok 7

1/51

MAKALAH MATA KULIAH KOMPOSIT

“Hydrothermal Synthesis of MnO2/CNT nanoom!osite CNT

Core/Poro"s MnO2 Sheath Hierarhy Arhitet"re #or

S"!era!aitors$

%is"s"n Oleh &

Kelom!o' (II

)* Siti N"r+anah ,#)C))-..0

2* 1"mm"l Khisti ,#)C))-.2.0

-* #ahr"r a3i ,#)C))-.-40

5* Ihsan Pranata ,#)C))-.0

* N"r"l Amini ,#)C))-.6)0

PO7AM STU%I S8) KIMIA

#AKULTAS SAINS %AN T9KNOLO7IUNI(9SITAS :AM;I

2.)6

1


2/51

KATA P9N7ANTA

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang

senantiasa melimpahkan rahmat, nikmat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Mata Kuliah Komposit yang berjudul “Hydrothermal

synthesis o Mn!"#$NT nano%omposite &ith a $NT %ore#porous Mn!" sheath

hierar%hy ar%hite%ture or super%apa%itors'* (alam proses penyelasaian makalah

ini, penulis mendapatkan dukungan baik se%ara langsung maupun tidak langsungdari berbagai pihak) *ntuk itu penulis u%apkan terimakasih kepada seluruh pihak

yang telah membantu)

Makalah ini masih jauh dari kata sempurna, karenanya penulis mohon kritik

dan saran dari para pemba%a) Semoga makalah ini dapat berguna bagi semuanya)

+ambi, " Maret "./

0enulis

1


3/51

%A#TA ISI

KATA 01N2ANTA3))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))i

(A4TA3 5S5))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))ii

(A4TA3 2AM6A3))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))iii

6A6 5 01N(AH*7*AN)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))).

.). 7atar 6elakang)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))).

.)" 3umusan Masalah)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))8

.)8 Tujuan))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))8

6A6 55 T5N+A*AN 0*STAKA))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))9

"). Sejarah mangan)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))9

")" Sumber Mangan))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))9

")8 1kstraksi Mangan)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))):

")9 Siat- Siat Mangan)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))/

"): Senya&a Mangan))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))));

")/ 0emanaatan Mangan))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))..

"); $arbon Nanotube < $NT =))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))).9

")> 0embentukan Nanotube)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))".

") Metoda Hidrotermal#Sol?otermal))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))"8

6A6 555 M1T!(!7!25)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))":

6A6 5@ HAS57 (AN 01M6AHASAN)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))";

6A6 @ 01N*T*0)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))9/

(A4TA3 0*STAKA)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))9;

2


4/51

%A#TA 7AM;A

2ambar .) 0ola 3( dari


5/51

;A; I

P9N%AHULUAN

)*) Latar ;ela'an<

(alam beberapa tahun terakhir, mangan oksida telah menarik minat

penelitian %ukup besar karena siat isik dan kimia yang khas dari mangan oksida

dan aplikasinya yang luas baik dalam katalisis, pertukaran ion, adsorpsi molekul,

biosensor, dan penyimpanan energi B.->C) Se%ara khusus, mangan dioksida

BMn!"C telah dianggap sebagai bahan elektroda yang menjanjikan untuk

super%apa%itors karena murah, ramah lingkungan, dan memiliki kinerja kapasiti

yang sangat baik dalam elektrolit berair B.:#C) (alam elektrolit berair,

mekanisme pengisian Mn!" dapat digambarkan dengan reaksi berikut B.CD

Mn!" E ME

E eF⇔ Mn!!M

di mana M me&akili proton


6/51

adalah menambahkan aditi kondukti untuk meningkatkan transpor elektron B8C)

Karena kondukti?itas listrik yang baik dan luas permukaan spesiik tinggi,

nanotube karbon B$NTsC sekarang ini intensi digunakan dengan Mn!" untuk

membuat nano%omposites)

6aru-baru ini, nano%omposit Mn!" # $NT telah dipreparasi dengan

berbagai metode untuk meningkatkan pemanaatan elektrokimia dari Mn!" dan

kondukti?itas elektronik dari elektroda B8.-8>C) (alam beberapa studi, setelah

dilapisi Mn!" lapisan menjadi tebal, itu menunjukkan terbentuknya struktur padat,

yang mana hal tersebut tidak bermanaat untuk memaksimalkan pemanaatan

Mn!" karena hanya luas permukaan yang terlibat dalam penyimpanan muatan

energy)

Namun, jika dilapisi Mn!" lapisan terlalu tipis, kapasitansi spesiik dari

komposit akan sulit untuk ditingkatkan sebagai Mn!" loading karena menjadi

terlalu rendah) (alam laporan sebelumnya, meskipun penggabungan Mn!"

meningkatkan kapasitansi dari perakitan $NT, yang berlebihan semua kapasitansi

spesiik akan tetap dan biasanya kurang dari " 4 # g) (alam rangka

meningkatkan muatan pada komposit Mn!" dalam komposit sementara ini tetapmempertahankan pembentukan ase Mn!" nanos%opi%, penyimpanan pada lapisan

Mn!" yang sangat berpori dalam $NTs bisa menjadi strategi untuk men%apai

tujuan ini) Namun, sintesis dengan mudah dan %epat dari Mn!" dengan lapisan

berpori terdistribusi se%ara merata pada $NT masih merupakan suatu tantangan)

5ni bisa menjadi desain bermanaat jika salah satu struktur nano


7/51

nano%omposites telah diselidiki sepenuhnya) Akti?itas kapasiti dari $NT, murni

Mn!", dan elektroda nanokomposit Mn!" # $NT juga diselidiki dan

dibandingkan) (ari hal tersebut nantinya akan dibahas keuntungan dari penelitian

arsitektur hirarki Mn!" # $NT yang berkaitan dengan akti?itas superior kapasiti)

)*2 "m"san Masalah

Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut D

.) 6agaimana hasil sintesis nanokomposit dari Mn!" # $NT yang

diaplikasikan sebagai superkapasitor menggunakan metode sintesis

hidrotermal G

") 6agaimana karakterisasi struktur, morologi permukaan, komposisi, danluas permukaan spesiik dari nanokomposit Mn!" # $NT G

3. 6agaimana perbandingan tingkat akti?itas kapasiti dari e $NT , Mn! "

murni, dan elektroda nanokomposit Mn!" # $NT yang memiliki arsitektur

hirarki unikG

)*- T"+"an

6erdasarkan uraian dari rumusan masalah, tujuan dari makalah ini sebagai

berikut D

.) Mengetahui hasil sintesis nanokomposit dari Mn!" # $NT menggunakan

metode sintesis hidrotermal yang diaplikasikan sebagai superkapasitor)") Mengetahui karakterisasi struktur, morologi permukaan, komposisi, dan

luas permukaan spesiik dari nanokomposit Mn!" # $NT sintesis)3. Menentukan perbandingan tingkat akti?itas kapasiti dari $NT , Mn!"

murni, dan elektroda nanokomposit Mn!" # $NT yang memiliki arsitektur

hirarki unik)

5*

3


8/51

* ;A; II

TIN:AUAN PUSTAKA6.

2*) Se+arah man


9/51

la?a ba&ah laut, deposit metamorosis, deposit laterit, dan akumulasi

residu)

12.

.8)

14. Gambar 1 Salah satu bijih mangan, yaitu psilomelan (Ba,H 2O)2n!O1

.:) Mangan tersebar di seluruh jaringan tubuh) Konsentrasi mangan tertinggi

terdapat di hati, kelenjar tiroid, pituitari, pankreas, ginjal, dan tulang)

+umlah total mangan pada laki-laki yang memiliki berat ; kg sekitar ."-

" mg) +umlah pemasukan harian sampai saat ini belum dapat ditentukan

se%ara pasti, meskipun demikian, beberapa penelitian menunjukkan

bah&a jumlah minimal sekitar "): hingga ; mg mangan per hari dapat

men%ukupi kebutuhan manusia)

./)

2*- 9'stra'si Man

proses termit) (alam proses ini pirolusit - Mn!" dipanaskan agar mengalami

reduksi sebagian menjadi Mn8!9) 3eduksi lebih lanjut dalam logam alumunium

menghasilkan logam mangan yang dapat dipisahkan dengan lelehannya < Al"!8

mempunyai titik leleh yang jauh lebih tinggi L "9:o

$=) pemurnian logam


10/51

mangan lebih lanjut dilakukan se%ara destilasi) 0ersamaan reaksi utama yang

terjadi dalam proses ini yaitu D"")" Mn!" " Wm-.K-.


11/51

9:) Konigurasi ele%tron 9/) BArC8d: 9s"9;) 1ntalpi pembentukan 9>) .9)/9 k+#mol9) 1ntalpi penguapan :) ".);9 k+#mol:.) 1lektronegatiitas


12/51

tingkat oksidasi lebih rendah bersiat basa dan bereaksi dengan asam

membentuk garam katio Mn:) M

n!

>/) Mn<

!H="

>;) 6as

a moderat

>>) M

n"E

>) Mang

an

oterik#

asam lemah

.8) M

n!8"-

.9) Mang

anit

.:)

$oklat

./) E

/

.;) M

n!8

.>) H"M

n!9

.) Asa

m moderat

..) M

n!9"-

...) Mang

anat

..")

Hijau..8) E

;

..9) M

n"!;

..:) HM

n!9

../) Asa

m kuat

..;) M

n!9-

..>) 0erma

nganat

..)

*ngu

."))2)*

)22*

* Man


13/51

."9) Mangan

dalam udara terbuka segera teroksidasi menjadi Mangan

larutan Mn"E menghasilkan hidroksida berupa gelatin putih dalam udara yang

%epat berubah menjadi gelap akibat reaksi oksidasi) 0enambahan SHF akan

menyebabkan MnS teroksidasi menjadi %oklat dalam udara, pada pendidihan

tanpa udara materi yang merah menjadi MnS kristal atau sulatnya

potensial reduksinya) $ampuran MN


14/51

.8.) Mangan

manganat dapat diperoleh dari reaksi lelehan Mn!" dan basa alkali dengan

hadirnya oksidator misalnya udar # KN!8)

.89) " Mn!"


15/51

yang ber&arna ungu) Senya&a ini stabil dalam larutannya dan peran utamanya

sebagai oksidator yang sangat kuat, baik dalam suasana asam, basa maupun netral)

.8;) Mangan @55 paling baik dalam bentuk garam dari ion permanganat)

7arutan ini tidak stabil, terurai dengan lambat namun dapat diamati dalam larutan

asam, netral, ataupun sedikit basa) 0enguraian larutan dalam gelap berlangsung

sangat lambat) 6erikut ini adalah beberapa reaksi yang dapat terjadi pada mangan

!H F E :e P Mn "E E 9H"!

2*6 Pemanfaatan Man


16/51

:I s#d I dari total permintaan) (ari beragam-

ragam penggunaannya, mangan adalah kun%i komponen dari perumusan

anggaran rendah baja tahan karat).9) K&antitas ke%il dari mangan memajukan kemungkinan baja untuk

bekerja pada suhu tinggi, karena membentuk pelelehan sulida yang tinggi dan

kemudian men%egah pembentukan sulida besi yang %air pada batas uratnya)

+ika kadar mangan men%apai 9I, proses perapuhan bajanya menjadi itur

yang menonjol) 0roses perapuhan berkurang pada konsentrasi mangan lebih

tinggi dan me%apai tingkat yang dapat diterima pada >I) Kenyataan bah&a baja mengandung >I - .:I mangan adalah dingin mengeraskan, bisa

memiliki kekuatan tinggi yg dapat diregangkan dari # sampai dengan >/8

M0a, baja dengan ."I mangan dahulu kala digunakan untuk helem-helem

baja di 5nggris) Komposisi baja ini pertama kali ditemukan pada tahun .>>"

oleh 3obert Hadield, yang sekarang masih diketahui sebagai baja Hadield)).*

2* Cam!"ran Al"m"ni"m

))* 0emakaian terbesar ke dua untuk mangan adalah sebagai agen

untuk aluminium) Aluminium dengan kadar mangan sekitar .):I mempunyai

tingkat perla&anan yang lebih tinggi mela&an karatan dan kerusakan

disebabkan oleh pembentukan urat yang menyerap kotoran yang dapat

mengakibatkan karatan gal?anis) 0erla&anan anti-karat %ampuran aluminium

89 dan 8.9 dengan kadar mangan dari )>I -.):I adalah %ampuran yang

digunakan untuk sebagian besar sebagai kaleng-kaleng minuman) *ntuk

tahun-tahun s#d ", lebih dari .,/ juta metrik ton telah digunakan untuk

%ampuran-%ampuran tersebut, dengan .I kadar mangan, k&antitas ini

memerlukan ./, metrik mangan ton)-* K&antitas besar dari dioksida mangan diproduksikan sebagai depolarisasi di

baterai-baterai Jat besi karbon, dan dalam baterai bersiat alkali) 0ada tahun

"", lebih dari "8, mangan dioksida ton digunakan untuk maksud ini)

Mangan dioksida tersebut dikurangi sampai ke oksid-hidroida mangan

Mn!

elektron positi di baterai)


17/51

5* 7ogam ini jarang digunakan sebagai koin, tetapi negara seperti Amerika Serikat

pernah menggunakan logam mangan sebagai nekel selama masa perang pada

tahun .9"-.9:) Tetapi akibat dari kekurangan bahan mentah selama perang,

nekel %ampuran tersebut


18/51

termasuk arginase, yang terlibat di dalam perubahan asam amino arginin menjadi

urea, dan superoksida dismutase


19/51

.:>) Struktur carbon nanotube yang unik memungkinkannya

memiliki sifat kenyal, daya regang, dan stabil dibandingkan struktur carbon lainnya.

Kelebihannya ini dapat dimanfaatkan dalam pengembangan struktur bangunan yang

kuat, struktur kendaraan yang aman, dan lainnya. Hal ini dikarenakan carbon

nanotube memiliki ikatan sp3 menyerupai struktur di grafit. Ikatan ini lebih kuat

dibandingkan dengan struktur ikatan sp2 yang dimiliki oleh intan. Dengan demikian

secara alami carbon nanotube akan membentuk ikatan yang sangat kuat.

159.160.161.

162.163.164.165.166.167.168.


20/51

2*4*) Struktur Carbon Nanotube

./).;) a. Single Walled Nanotubes (SWNT)

.;.) .;") Struktur ini memiliki diameter kurang lebih 1 nanometer dan

memiliki panjang hingga ribuan kali dari diameternya. Struktur SWNT dapat

dideskripsikan menyerupai sebuah lembaran panjang struktur grafit (disebut

graphene) yang tergulung. Umumnya SWNT terdiri dari dua bagian dengan

properti fisik dan kimia yang berbeda. Bagian pertama adalah bagian sisi dan

bagian kedua adalah bagian kepala. SWNT memiliki beberapa bentuk struktur

berbeda yang dapat dilihat bilamana struktur tube dibuka.

.;8)

.;9)

.;:)

.;/).;;) (a)

.;>)

.;)

.>).>.) (b)

.>")

.>8)

.>9)

.>:).>/) (c)

.>;).>>) Gambar 2. Beberapa Bentuk Struktur SWNT (a) Struktur Armchair

(b) Struktur Zigzag (c)Struktur Chiral

.>)

.)

..)

.")

.8)

.9)

.:)

./)

.;)

.>)

.)")".)

"")Gambar 3. Struktur SWNT Secara Vektor (1)"8) Pada gambar 3 terlihat cara lembaran grafit (graphene) dilipat


21/51

dapat dijabarkan oleh chiral vector Ch yang direpresentasikan oleh pasangan

(n,m). n dan m menunjukkan jumlah unit vektor di antara 2 vektor di dalam

crystal lattice dari graphene. Jika m=0 maka struktur nanotube dinamakan

struktur zigzag. Jika n=m maka struktur nanotube dinamakan struktur

armchair . Selebihnya dinamakan struktur chiral. Perbedaan dalam chiral

vector akan menyebabkan perbedaan sifat struktur, misalnya sifat struktur

terhadap cahaya, kekuatan mekanik, dan konduktivitas elektrik.

"9) SWNT memiliki sifat keelektrikan yang tidak dimiliki oleh

struktur MWNT. Hal ini memungkinkan pengembangan struktur SWNT

menjadi nanowire karena SWNT dapat menjadi konduktor yang baik. Selain

itu SWNT telah dikembangkan sebagai pengganti dari field effect transistors

(FET) dalam skala nano. Hal ini karena sifat SWNT yang dapat bersifat

sebagai n-FET juga p-FET ketika bereaksi terhadap oksigen. Karena dapat

memiliki sifat sebagai n-FET dan p-FET maka SWNT dapat difungsikan

sebagi logic gate.

":)"/) b. Multi Walled Nanotubes (MWNT)

";) MWNT dibentuk dari beberapa lapisan struktur grafit yang

digulung membentuk silinder. Atau dapat juga dikatakan MWNT tersusun

oleh beberapa SWNT dengan berbeda diameter. MWNT jelas memiliki sifat

yang berbeda dengan SWNT.

208.


22/51

")".)"..)".")

".8)".9)

".:) Gambar 4. Struktur MWNT"./) Pada MWNT yang hanya memiliki 2 lapis dinding ( Double-

Walled Carbon Nanotubes-DWNT) memiliki sifat yang penting karena

memiliki sifat yang menyerupai SWNT dengan chemical resistance yang

lebih baik. Hal ini dikarenakan pada SWNT hanya memiliki 1 lapis dinding

sehingga bilamana terdapat ikatan C=C yang rusak maka akan menghasilkan

lubang di SWNT dan hal ini akan mengubah sifat mekanik dan elektrik dari

ikatan SWNT tersebut. Sedangkan pada DWNT masih terdapat 1 lapisan lagi

di dalam yang akan mempertahankan sifatnya.

".;)".>)".)"")"".)""")

""8) (a)

""9)"":)""/)"";)"">)

"")"8) (b)

"8.) Gambar 5. Struktur Yang Berbeda Dari MWNT (a) MWNT yang

terpisah 0.34 nm (b) Bentuk cone shaped end caps Yang Simetris Dan Tidak

Simetris

"8")233.

234.

"8:) c. Torus"8/) Bentuk struktur ini masih berupa teoritis. Bentuk torus adalah

bentuk struktur melingkar seperti donut. Struktur ini memiliki beberapa sifat

yang menonjol seperti momen magnetik yang lebih besar, stabil dalam suhu,

dan sebagainya. Sifat ini akan bervariasi tergantung dari diameter torus dan

diameter dari nanotube.


23/51

"8;)"8>) d. Peapod

"8) Struktur ini cukup unik karena terdapat molekul C60 yang terbungkus

di tengah nanotube."9)

2*4*2 Sifat8Sifat Carbon Nanotubes

a. Konduktivitas Listrik dan Panas

241. Sifat keelektrikan yang dimiliki oleh carbon nanotube

ditentukan oleh struktur yang dimilikinya. Struktur ini menyangkut diameter

dan bagaimana tube ”digulung” menjadi nanotube. Bilamana mengacu pada

gambar 3, maka untuk nanotube (n,m), bila n-m adalah kelipatan dari 3 maka

nanotube tersebut bersifat konduktor, dan selain itu bersifat semikonduktor.

Sehingga untuk struktur armchair akan selalu bersifat logam (n=m).

Nanotube memiliki densitas arus listrik 1000 kali lebih besar daripada logam

seperti perak dan tembaga.

"9")243. Ketika nanotube bersifat sebagai konduktor, nanotube

memiliki konduktivitas yang sangat tinggi. Diperkirakan pada saat nanotube

bersifat sebagai konduktor maka ia mempunyai konduktivitas listrik sebesar 1

milyar Ampere per 1 cm2. Hal ini tidak mungkin terjadi pada bahan tembaga

karena akan terjadi panas yang dapat melelehkan tembaga. Pada nanotube

tidak akan terjadi panas yang tinggi karena hambatan yang rendah. Nanotube

juga memiliki konduktivitas panas yang baik. Hal ini yang kemudian

nanotube diberi sebutan ballistic conduction. Nanotube memiliki kemampuan

untuk mentransmisikan 6000 W/m/K di suhu ruangan (pada tembaga hanya

385 W/m/K). Selain itu nanotube tetap stabil hingga suhu 2800

o

C di ruang

hampa udara dan sekitar 750oC di udara bebas.

244.

245.

"9/) b. Kekuatan Mekanik "9;) Nanotube memiliki modulus elastik dan sifat peregangan yang

sangat baik. Sifat ini karena ikatan sp2 yang dimiliki oleh carbon nanotube

ini. Tipe MWNT dapat menangani hingga 63 GPa regangan yang diberikan

padanya (pada baja carbon terbaik saat ini hanya mampu menahan


24/51

peregangan hingga 1.2 GPa). Sedangkan modulus elastik yang dimiliki oleh

nanotube dapat mencapai 1 TPa. Saat ini telah diketahui pula nanotube

memiliki kekuatan hingga 48462 kN.m/kg (dibandingkan baja carbon terbaik

hanya 154 kN.m/kg).

"9>)"9)":)":.)":")":8)":9)"::)":/)

":;) 258.Gambar 6. Perbandingan Sifat Mekanik Dari Carbon dan

Grafit Fiber[12]

":)"/) c. Sifat Vibrasi

"/.) Atom memiliki pola getaran yang kontinue dan periodik [1].

Pada MWNT, dimana beberapa nanotube saling terpola satu di dalam yang

lain, memperlihatkan bahwa pada lapisan yang di dalam akan bergetar

sedemikian hingga mendekati pola gerakan yang berputar sempurna tanpa

adanya gesekan dengan lapisan di atasnya. Pendekatan ini kemudian dapat

dikembangkan menjadi motor dalam skala nanometer. Pergetaran ini sangat

ditentukan oleh diameter dari nanotube.


25/51

2*> Pem=ent"'an Nanotube

"/") Terdapat beberapa cara dalam pembentukan nanotube, namun secara

umum yang banyak digunakan adalah metode pelepasan bunga api (arc discharge),CVD (Chemical Vapour Deposition), dan laser ablation.

"/8)

a= Metode Arc Discharge

"/9) Metode ini menggunakan 2 buah batang carbon yang diletakkan

saling berhadapan pada ujungnya dan dipisahkan sejarak kurang lebih 1 mm. Ruang

yang terpisah ini kemudian dialiri gas seperti Helium dan Argon pada tekanan rendah

(50-700 mbar).Kemudian arus listrik sebesar 50-100 A dan tegangan 20 voltdiberikan sehingga menciptakan perubahan suhu yang tinggi di antara ujung elektroda

sehingga akan terjadi penguapan di ujung batang tersebut. Kemudian proses ini akan

dilanjutkan dengan pembentukkan lapisan oleh uap dari penguapan batang tersebut

pada ujung batang lainnya. Peristiwa ini dapat dilihat pada gambar 7.

"/:)

"//)

"/;)

"/>)

"/)

";)

";.)

";")

";8) Gambar 7. Proses Pembentukan Nanotube Dengan Arc

Discharge

[7]

";9) Pada proses ini dapat terbentuk 2 buah struktur yaitu SWNT dan

MWNT. Bilamana diinginkan hasilnya SWNT maka pada anoda didoping dengan

katalis logam seperti Fe, Co, dan Ni. Kuantitas dan kualitas dari nanotube tergantung

dari beberapa parameter seperti konsentrasi logam yang digunakan, tekanan gas, jenis

gas, dan berbagai parameter lainnya.

275. Sedangkan pada MWNT tidak menggunakan doping seperti halnya

proses pembentukan SWNT. Namun dalam proses pembentukan MWNT akan


26/51

terbentuk berbagai bahan lain yang tidak diinginkan. Bila diusahakan benar-benar

murni maka akan MWNT yang terbentuk akan kehilangan strukturnya dan dinding

struktur yang tidak teratur.

b= Metode CVD (Chemical Vapour Deposition)

";/) Metode ini telah ada sejak tahun 1959 namun baru dipakai sejak tahun

1993 untuk proses pembentukan nanotube. Pada proses ini carbon disiapkan dengan

lapisan partikel logam katalis, seperti nikel, kobalt, besi, atau kombinasinya dan

dikondisikan pada suhu sekitar 700 oC. Sementara itu 2 jenis gas, yaitu gas untuk

proses seperti ammonia, nitrogen, hydrogen dan sebagainya serta gas yang

mengandung carbon seperti acetylene, ethylene, ethanol, methane, dan sebagainya,

dialirkan ke dalam proses.

";;)

";>)

";)

">)

">.)

">")

">8)

">9)

">:)

">/)

287.Gambar 8. Reaktor Pembentukan Metode CVD

[4]

">>)

">) 4.3 Metode Laser Ablation

290. Metode ini menggunakan laser untuk menguapkan grafit pada suhu

1200oC. Ruangan tempat berlangsungnya proses ini akan diisi dengan gas helium

atau argon dan dijaga tetap pada tekanan 500 Torr. Pada keadaan ini maka akan

terbentuk uap yang kemudian dengan cepat akan kembali dingin. Keadaan ini akan

menyebabkan terbentuknya atom dan molekul carbon dan akan terbentuk kelompok

yang besar. Kelompok-kelompok ini kemudian akan tumbuh menjadisingle-wall

carbon nanotube.


27/51

".)

292.

2* Metoda Hidrotermal/SolBotermal"8) 0ada tahun .>8, ahli kimia +erman 3obert Whilhelm 6unsen

menggunakan larutan en%er sebagai media dan menempatkannya dalam tabung

pada keadaan temperatur diatas "o$ dan tekanan diatas . barr) Hal tersebut

digunakan untuk proses hidrotermal pada suatu material) Material yang digunakan

adalah barium karbonat dan stronsium karbonat) Kristal yang terbentuk pada

material dalam kondisi tersebut merupakan proses hidrotermal yang pertama kali

dilakukan dengan menggunakan larutan en%er sebagai media)"9)

":)

"/)

";)

">)

")

8)8.)

8")

88) 7am=ar I(* 0eralatan yang digunakan dalam sintesis hidrotermal)

89)

8:) 0roses sol?otermal melibatkan penggunaan pelarut diatas suhu dan

tekanan diatas titik didihnya) Hal ini akan mengakibatkan terjadinya peningkatan

daya larut dari padatan dan meningkatnya ke%epatan reaksi antar padatan) 0ada

metoda hidrotermal


28/51

tersebut) 0ada proses ini material M-!-M yang terbentuk pada tahapan

polimerisasi diputus ikatannya oleh uap air, kemudian hasil dari aksi tersebut

menghasilkan semakin banyaknya Ti-!H yang lebih leksibel dan memi%u

terjadinya proses ikatan Ti-!-Ti kembali yang lebih teratur sehingga memasilitasi

terbentuknya kristal)

8>)

=* Keuntungan Menggunakan Pelarut Superkritis

8) (alam metoda hidtotermal atau sol?otermal, pelarut yang biasa

digunakan adalah air dan karbondioksida) (imana dilakukan penambahan suhu

atau tekanan sampai di%apai diatas titik didihnya, hal ini akan men%apai suatu

keadaan yang dinamakan dengan titik superkritis)

8.)

8..)

8.")

8.8)

8.9)

8.:)

8./)8.;)

8.>)

8.)

8")

8".) 7am=ar * (iagram hubungan temperatur-tekanan dari $!" sehingga

dihasilkan %airan superkritis $!")

8"") 0ada keadaan superkritis, perubahan tekanan yang sangat ke%ilakan memberikan pengaruh yang signiikan terhadap siat-siat dari pelarut yang

digunakan, seperti perubahan ?iskositas, density, dll) Menggunakan pelarut

superkritis memiliki beberapa keuntungan, antara lainD

.) Tegangan permukaan rendah, sehingga memiliki kemampuan daya larut yang

tinggi)

") @iskositas rendah)

8) (iusiitas tinggi, sehingga memberikan pengaruh terhadap peningkatan daya


29/51

larut)

323.


30/51

-25* ;A; III

M9TO%OLO7I325.

8"/) $NT multi&alled komersial


31/51

BT1MC dan mikroskop elektron transmisi resolusi tinggi BH3T1MC ) pengukuran elektrokimia dilakukan pada tiga sel elektroda

menggunakan antarmuka Solartron .">; elektrokimia dikombinasikan

dengan Solartron ."/ respon rekuensi analyJer I &t dari bahan akti


32/51

--)* ;A; I(

HASIL %AN P9M;AHASAN332.

888) 0ola 3( dari $NT, bubuk Mn!" murni, dan nanokomposit Mn!"

# $NT ditunjukkan pada 2ambar .) 0ola 3( dari $NT menunjukkan tiga

pun%ak diraksi pada "/,: U, 98," U dan :9," U yang dapat diindeks sebagai =, yang terdiri dari "-(, bagian tepi lapisan

Mn!/ oktahedral dengan K E kation dan molekul air di antar lapisan) (ua pun%ak

diraksi kuat sesuai dengan : , dan /":-/: %m-. B9C)

88:)

88/)

88;)


33/51

Figure 1 XRD patterns of the (a pristine !"#s$ (% pure &n' 2$ an () &n'2*!"# nano)o+posite.

88>)

88)

89)

89.)

89")

898)

899)

-5*

-56*7am=ar )* Pola % dari ,a0 CNTs m"rni ,=0 MnO2 m"rni dan ,0 Nano'om!osit

MnO2/CNT


34/51

Figure 2 Ra+an spe)tra of the (a pristine !"#s$ (% pure &n'2$ an () &n'2*!"# nano)o+posite.

89;)

-5>*7am=ar 2* S!e'tra aman dari ,a0 CNTs m"rni ,=0 MnO2 m"rni dan ,0

Nano'om!osit MnO2/CNT

89) Tiga pita 3aman untuk jenis birnessite Mn!" dan tiga pita 3aman

untuk $NT dapat diamati pada saat yang sama untuk nanokomposit Mn!" # $NT)

!leh karena itu, hasil pengukuran 3aman sesuai dengan hasil 3( yang

mengkonirmasikan bah&a jenis birnessite Mn!" telah terbentuk selama

perlakuan hidrotermal dengan atau tanpa $NT)


35/51

8:) Morologi dari $NT, jenis birnessite bubuk Mn!", dan

nanokomposit Mn!" # $NT ditandai dengan 41S1M seperti yang

ditunjukkan pada 2ambar 8) Hal ini dapat diamati pada 2ambar 8a bah&a

diameter $NT adalah sekitar " sampai : nm) 0ada 2ambar 8b, dapat

dilihat bah&a Mn!" disintesis oleh reaksi hidrotermal terdiri dari

mikroser monodisperse dengan diameter dari " sampai 8 mikrometer)

Mn!" mikroser menunjukkan struktur bunga terdiri dari banyak

nanolakes meman%ar dari pusat) Angka 8%,d menampilkan gambar

41S1M dari nanokomposit Mn!" # $NT pada perbesaran rendah dan

tinggi, berurutan) (apat di%atat bah&a diameter rata-rata kenaikan

nanotube untuk nanokomposit Mn!" # $NT dibandingkan dengan $NT

murni, yang menunjukkan bah&a lapisan Mn!" telah dilapisi pada

permukaan $NT) 7apisan Mn!" seragam, menunjukkan struktur yang

sangat berpori)

8:.) 2ambar T1M dari nanokomposit Mn!" # $NT ditunjukkan

pada 2ambar 9) Seperti ditunjukkan dalam 2ambar 9a, morologi inti

$NT dan pori Mn!" yang menyerupai selubung ulat dapat dilihat dengan

jelas) 3asio K # Mn diperoleh dari 1( spektroskopi adalah sekitar ,"

seperti yang ditunjukkan dalam inset pada 2ambar 9a) Angka 9b, %

menampilkan gambar T1M dari $NT tunggal dilapisi dengan berpori

Mn!" pada perbesaran yang berbeda) Hal ini dapat dilihat bah&a pori

lapisan Mn!" terdiri dari banyak nanolakes ke%il, yang saling

berhubungan dan merata pada permukaan $NT)


36/51

Figure 3 F,-,& i+ages. F,-,& i+ages of (a the pristine !"#s$ (% the o/erie &n'2 po/er snthesie % h

352.

--*7am=ar -* 7am=ar #9S9M dari ,a0 CNT m"rni@ ,=0 ="="' MnO2 se!erti ="n


37/51

8:>) 3eaksi redoks lambat biasanya menyebabkan pengendapan Mn!"

nanokristalin pada permukaan $NT) Ketika solusi %ampuran selanjutnya

menjalani eaksi hidrotermal, reaksi redoks berlangsung, tetapi mungkin tidak

menjadi kontribusi besar terhadap pertumbuhan Mn!" nanolakes pada $NT)

(alam per%obaan ini, sejumlah stoikiometri dari KMn!9 dan $NT di%ampur

dalam suatu larutan berdasarkan 0ersamaan " untuk reaksi hidrotermal) Setelah

reaksi hidrotermal, tidak ada penurunan nyata dalam $NT dapat diamati dari

produk, yang menunjukkan bah&a reaksi lain untuk pembentukan Mn!" mungkin

dominan dalam proses hidrotermal) 0orous ilm Mn!" %om - ditimbulkan dari

nanolakes telah dilaporkan untuk dapat dengan mudah diproduksi dalam reaksi

hidrotermal dari solusi KMn!9 tanpa $NT B"9,":C) 0embentukan Mn!" dalam

reaksi hidrotermal tersebut didasarkan pada dekomposisi KMn!9, yang dapat

dinyatakan sebagaiD

8:) 9Mn!9- E "H"! 9Mn!" E 9!H- E 8!"


38/51

8/)

-6)*7am=ar 5* 7am=ar T9M dan HT9M* ,A0


39/51

reaksi hidrotermal, yang preormed Mn!" nanokristalin dapat berungsi sebagai

situs nukleasi, dimana Mn!" inti yang baru terbentuk karena dekomposisi KMn!9

bisa mendapatkan perlindungan) Morologi serpihan terbentuk karena

pertumbuhan di sepanjang bidang ab dari berlapis birnessite jenis Mn!" B"8,"9C)

Akibatnya, $NT inti # berpori Mn!" berbentuk hierarki selubung dapat dengan

mudah diproduksi menggunakan metode hidrotermal sederhana ini)

8/8) 7uas permukaan dan ukuran pori distribusi tertentu dari

nanokomposit Mn!" # $NT diperoleh dari analisis %abang desorpsi isoterm gas N"

menggunakan teori ungsi kepadatan) Seperti ditunjukkan dalam 2ambar :%,

isoterm khas untuk bahan mesopori dengan loop histeresis pada tekanan parsial

tinggi) Menurut 6runauer-1mmett-Teller B61TC, luas permukaan spesiik total

"8;,> m" # g diperoleh untuk nanokomposit Mn!" # $NT, yang jauh lebih besar

dibandingkan dengan Mn!" murni


40/51

8/:)

-66*7am=ar * Nitro


41/51

meningkat s%an, terutama pada tingkat s%an tinggi . m@#s) Kapasitansi

spesiik dari elektroda Mn!" adalah sekitar ."8 4 # g pada tingkat s%an .

m@#s, sementara itu menurun hingga /> 4 # g pada tingkat s%an . m@#s)

2ambar /% menunjukkan kur?a $@ dari Mn!" # $NT nanokomposit

elektroda pada tingkat pemindaian yang berbeda) Kepadatan saat kur?a

$@ untuk Mn!" # $NT nanokomposit elektroda yang bahkan lebih besar

dari orang-orang untuk elektroda Mn!" murni, yang menunjukkan

kapasitansi spesiik yang lebih tinggi dan pemanaatan yang lebih tinggi

dari Mn!" di Mn!" # $NT nanokomposit elektroda) Kapasitansi spesiik

dari Mn!" # $NT nanokomposit elektroda adalah sekitar ""8 4 # g pada

tingkat s%an . m@ # s, sesuai dengan kapasitansi spesiik tinggi 8. 4 # g

untuk Mn!" saja) kur?a $@ dari elektroda Mn!" # $NT mempertahankan

bentuk persegi panjang bahkan pada tingkat s%an tinggi . m@ # s

dengan kapasitansi spesiik yang tinggi dari .>> 4 # g) 5ni adalah

kemampuan yang meningkat se%ara signiikan dibandingkan dengan yang

untuk elektrode Mn!" murni) 2ambar /d membandingkan kapasitansi

spesiik pada tingkat pemindaian yang berbeda untuk tiga jenis bahan

elektroda) Meskipun elektroda $NT memiliki kemampuan tingkat yangsangat baik, kapasitansi spesiik sangat rendah karena mekanisme daya

adsorpsi permukaan untuk kapasitor lapisan ganda) 1lektroda murni

Mn!" berpameran jauh lebih besar kapasitansi spesiik dibandingkan

dengan elektroda $NT karena pseudo%apa%itan%e berdasarkan reaksi

redoks aradi%) Namun, kemampuan laju elektroda Mn!" murni sangat

ke%il, mungkin karena kondukti?itas elektronik intrinsik ke%il dan luas

permukaan spesiik yang rendah) (engan menggabungkan Mn!" dan$NT, nanokomposit Mn!" # $NT menunjukkan dua keuntungan dari dua

bahan elektroda, yaitu kemampuan tingkat yang baik dan kapasitansi

spesiik yang tinggi) 6eberapa kelompok peneliti juga melaporkan kinerja

super%apa%iti?e dari nanokomposit Mn!" # $NT B8:-8>C) +in et al) B8:C

melaporkan Mn!" # $NT nanokomposit elektroda dengan /:I Mn!" &t)

Menyampaikan kapasitansi spesiik .99 4 # g pada tingkat s%an " m@ # s)

Mn!" # $NT nanokomposit elektroda yang disiapkan oleh ie et al)


42/51

2ambar /b menunjukkan kur?a $@ dari elektroda Mn!" murni pada

tingkat pemindaian yang berbeda) Kepadatan saat kur?a $@ untuk

peningkatan elektroda Mn!" se%ara signiikan dibandingkan dengan yang

lain untuk elektrode $NT murni yang menunjukkan bah&a elektroda

Mn!" dapat memberikan kapasitansi jauh lebih tinggi) Namun,

re%tangularity dari kur?a $@ se%ara signiikan terditorsi sebagai

peningkatan s%an, terutama pada tingkat s%an tinggi . m@#s)

Kapasitansi spesiik dari elektroda Mn!" adalah sekitar ."8 4#g pada

tingkat s%an . m@#s, sementara itu menurun hingga /> 4#g pada tingkat

s%an . m@#s) 2ambar /% menunjukkan kur?a $@ dari Mn!"#$NT

nanokomposit elektroda pada tingkat pemindaian yang berbeda)

Kepadatan saat kur?a $@ untuk Mn!"#$NT nanokomposit elektroda yang

bahkan lebih besar dari yang lain untuk elektroda Mn!" murni, yang

menunjukkan kapasitansi spesiik yang lebih tinggi dan pemanaatan yang

lebih tinggi dan pemanaatan yang lebih tinggi dari Mn!" pada

Mn!"#$NT nanokomposit elektroda) Kapatsitansi spesiik dari

Mn!"#$NT nanokomposit elektroda adalah sekitar ""8 4#g pada tingkat

s%an . m@#s) Sesuai dengan kapasitansi spesiik tinggi 8. 4#g untuk Mn!" saja) Kur?a $@ dari elektroda Mn!"# $NT mempertahankan

bentuk persegi panjang bahkan pada tingkat s%an tinggi . m@#s dengan

kapasitansi spesiik yang tinggi dari .>> 4#g) 5ni adalah kemampuan

peningkatan se%ara signiikan dibandingkan dengan elektroda Mn!"

murni) 2ambar /d membandingkan kapasitansi spesiik pada tingkat

pemindaian yang berbeda untuk tiga jenis bahan elektroda) Meskipun

elektroda $NT memiliki kemampuan tingkat yang sangat baik,kapasitansi spesiik sangat rendah karena mekanisme penyimpanan biaya

adsorpsi permukaan untuk lapisan kapasitor ganda) 1lektroda Mn!"

murni jauh lebih besar kapasitansi spesiik dibandingkan elektroda $NT

karena pseudo%apa%itan%e berdasarkan reaksi redoks aradi%) Namun,

kemampuan laju elektroda Mn!" murni sangat ke%il mungkin karena

kondukti?itas elektronik intrinsik ke%il dan luas permukaan spesiik yang

rendah) (engan menggabungkan Mn!" dan $NT, nanokomposit


43/51

Mn!"#$NT menunjukkan dua keuntungan dari dua bahan elektroda, yaitu

kemampuan tingkat yang baik dan kapasitansi spesiik yang tinggi)

6eberapa kelompok peneliti juga melaporkan kinerja super%apasiti?e dari

nanokomposit Mn!"#$NT B8:-8>C) +in et al) B8:C melaporkan Mn! "#$NT

nanokomposit elektroda dengan /:I Mn!" &t) Menyampaikan

kapasitansi spesiik .99 4#g pada tingkat s%an " m@#s) Mn!"#$NT

nanokomposit)

8/>)

8/) elektroda yang disiapkan oleh ie et al B8/C mampu memberikan

kapasitansi spesiik ": 4#g pada tingkat s%an " m@#s, tetapi hanya 98,"

4#g pada tingkat s%an : m@#s dalam elektrolit Na"S!9) Mn!"#$NT

nanokomposit elektroda dengan .: &t) I Mn!" menurut Xan et al) B8>C

bah&a kapasitansi spsiik 99 4#g pada tingkat s%an . m@#s berdasarkan


44/51

masaa Mn!" atau .9. 4#g berdasarkan massa total komposit) Menurut

literatur sejauh ini, tampaknya sulit untuk men%apai kapasitansi tertentu

diatas " 4#g untuk komposit Mn!"#$NT dalam elektrolit Na"S!9)

Sebuah pemanaatan tinggi dari Mn!" hanya dapat di%apai denganmassa

rasio rendah dari dalam komposit, yang menyebabkan kapasitansi spesiik

rendah komposit) (engan meningkatkan massa rasio Mn!" dalam

komposit dengan lapisan Mn!" yang tebal) 6erkurang nya pemanaatan

Mn!" karena hanya luas permukaan dapat digunakan penyimpanan

energi) 1lektroda nanokomposit Mn!"#$NT dalam penelitian ini

menunjukkan kinerja yang super%apati?e unggul dengan meningkatkan

kapasitansi spesiik dan tingkat kemampuan dibandingkan dengan

nano%omposite Mn!"#$NT dalam penelitian sebelumnya) 0erbedaan

utama antara nanokomposit Mn!"#$NT dalam penelitian ini dan lainnya

adalah struktur nano dari lapisan Mn!") 7apisan Mn!" yang sangat

berpori terdiri dari nanolakes dijelaskan dalam penelitian ini bukan

lapisan Mn!" padat yang terdiri dari nano%rystalline erat yang telah

dijelaskan dalam literature sebelumnya) 0erilaku kapasiti unggul dari

sekarang Mn!" # $NT nanokomposit elektroda dapat dijelaskan olehnanoar%hite%ture unik) 0ertama, setiap nanolake Mn!" tumbuh langsung

pada permukaan $NT) $NT membangun 8-( arus kolektor sangat

kondukti yang se%ara signiikan meningkatkan kondukti?itas elektronik

nanokomposit) Kedua, luas permukaan spesiik yang besar dan ase Mn!"

nanos%opi% dari nanokomposit Mn!" # $NT meminimalkan keadaan jarak

transportasi yang solid untuk kedua ion dan elektron ke Mn!") Hal ini

memastikan pemanaatan tinggi dari bahan elektroda, kapasitansi spesiik yang tinggi, dan kemampuan tingkat yang baik) Ketiga, struktur yang

sangat berpori dari lapisan Mn!" mampu memperke%il jarak diusi

elektrolit pada permukaan interior Mn!", yang memasilitasi penetrasi

yang lebih baik dari elektrolit ke dalam bahan elektroda dan

meningkatkan kondukti?itas ionik bahan elektroda) (engan struktur nano

berpori ini dari lapisan Mn!", pemanaatan Mn!" masih bisa tinggi

bahkan ketika lapisan menjadi lebih tebal) arsitektur yang unik ini


45/51

memungkinkan Mn!" # $NT nanokomposit elektroda untuk tidak hanya

memiliki permukaan spesiik yang besar, tetapi juga elektron dan ion

transportasi %epat, sehingga menghadirkan kinerja terbaik kapasiti

elektrokimia)

8;) pengukuran 15S pada $NT, murni Mn!", dan elektroda

nanokomposit Mn!" # $NT dilakukan pada @ ?s Ag # Ag$l, dan NyOuist plot

yang dihasilkan dalam tampilan 2ambar ;a) NyOuist plot terdiri dari


46/51

8;.)

8;") dari elektroda $NT, tapi jauh lebih ke%il dibandingkan dengan

elektroda Mn!" murni) Hal ini berspekulasi bah&a 3%t rendah dari

Mn!" # $NT nanokomposit elektroda adalah karena luas permukaan yang

tinggi tertentu, yang memasilitasi kation penyisipan proses lebih %epat #

ekstraksi ke # dari kisi Mn!") *ntuk sistem elektroda elektrolit sederhana,

garis lurus rekuensi rendah harus menunjukkan kemiringan 9: U jika

proses ini di ba&ah kontrol diusi, atau kemiringan U jika sistem murni

kapasiti di alam B98C) 2aris hampir ?ertikal untuk elektroda $NT sini

menunjukkan perilaku kapasiti yang baik tanpa batasan diusi)

Kemiringan terbatas garis lurus me&akili resistensi diusi elektrolit dalam

pori-pori elektroda dan diusi kation dalam bahan tuan rumah B9.C) Hal ini

dapat dilihat bah&a kemiringan garis lurus untuk Mn!" # $NT

nanokomposit elektroda mirip dengan elektroda $NT, tapi jauh lebih


47/51

besar dibandingkan dengan elektroda Mn!" murni) 0engamatan ini

menunjukkan bah&a Mn!" # $NT nan%omposite elektroda memiliki

ketahanan diusi jauh lebih rendah dibandingkan dengan elektroda Mn!"

murni) Hal ini diyakini bah&a sangat berpori Mn!" maka akan dilapisi

dengan permukan $NT)

8;8) mampu memasilitasi penetrasi elektrolit, menyebabkan %epat

diusi elektrolit ke dalam pori-pori lapisan Mn!") *ntuk elektroda Mn!"

murni, meskipun mikroser diri dirakit Mn!" nanolakes menunjukkan

struktur terbuka di permukaan, daerah pusat %ukup padat) 6uer terakhir

elektrolit yang menyebar ke daerah pusat bola) Selain itu, dimensi dari

nanolakes Mn!" untuk elektrode Mn!" murni jauh lebih besar

dibandingkan dengan yang dari Mn!" # $NT nanokomposit elektroda

sehingga meningkatkan jarak diusi untuk kedua trons dan ion juga akan

meningkatkan ketahanan diusi)

8;9) 2ambar ;b menunjukkan retensi kapasitansi sebagai ungsi dari

rekuensi diperoleh dengan mengambil bagian nyata dari kompleks

kapasitansi $ [


48/51

kemampuan tingkat yang sangat baik dengan kapasitansi retensi I

pada rekuensi . HJ) 1lektroda Mn!" murni namun menunjukkan

kemampuan tingkat miskin dengan kapasitansi retensi hanya 8"I pada .

HJ) Hal ini dapat dilihat bah&a kemampuan tingkat meningkat se%ara

signiikan dapat diperoleh dengan menggabungkan Mn!" nanoporous

selubung dengan inti $NT) The Mn!" # $NT nanokomposit mampu

mempertahankan /:I dari kapasitansi penuh pada . HJ) Kemampuan

tingkat meningkat se%ara signiikan dari Mn!" # $NT nanokomposit

elektroda bisa disebabkan resistensi transer biaya ke%il dan ketahanan

diusi ke%il, menunjukkan bah&a nanoar%hite%ture unik $NT inti # berpori

Mn!" selubung mampu menyediakan transportasi %epat untuk kedua ion

dan elektron)

8;/)

8;;)

378.

-4*


49/51

->.* ;A; (

P9NUTUP->)*

*) Kesim!"lan

8>") Nanokomposit Mn!" # $NT dengan nanoarsitektur unik yang

terdiri dari $NT inti#berpori selubung Mn!" telah berhasil disintesis

menggunakan perlakuan hidrotermal sederhana) nanopori selubung Mn!" saling

berhubungan Mn!" nanolakes langsung tumbuh dari permukaan $NT) +enis

birnessite Mn!" disintesis oleh reaksi hidrotermal mengandung ," K E dan ,8H"! per rumus) nanolaky nanokomposit Mn!" # $NT mengandung ;" I &t)

Mn!" menunjukkan luas permukaan spesiik yang tinggi dari "8; m"#g dengan

distribusi pori " sampai > nm) Nanokomposit Mn!"#$NT elektroda pameran jauh

lebih tinggi kapasitansinyadi bandingkan dengan $NT dan elektroda Mn!" murni

dan se%ara signiikan meningkatkan kemampuan tingkat %ap- dibandingkan

dengan elektroda Mn!" murni) Kapasitansi tinggi spesiik elektroda nanokomposit

Mn!" # $NT dapat dikaitkan dengan struktur yang sangat berpori dari lapisan

Mn!" dan luas permukaan spesiik yang tinggi, sehingga pemanaatan tinggi

Mn!") Kemampuan meningkat se%ara signiikan dari Mn!" # $NT nanokomposit

elektroda dibandingkan dengan elektroda Mn!" murni dapat dijelaskan oleh

resistensi transer biaya ke%il dan ketahanan diusi diperoleh dari pengukuran 15S,

yang dihasilkan dari arsitektur hirarki yang unik di mana 8-( elektron jalan

jaringan dibangun oleh inti $NT dan selubung nanoporous terdiri dari nanolakes

ke%il Mn!" memasilitasi elektron lebih %epat dan transportasi ion)

->-*

->5*

->*


50/51

->6* %A#TA PUSTAKA

387.

8>>) 7i WN, Xuan +K, 2omeJ-Mo&er S, u 70, Sithambaram S, Aindo& M, Suib S7D

Hydrothermal synthesis o stru%ture- and shape-%ontrolled manganese oide

o%tahedral mole%ular sie?e nanomaterials) *%+ un#t ater "/, ./D."9;-

.":8)

8>) 1l-(eab MS, !hsaka TD Manganese oide nanoparti%les ele%trodeposite on

platinum are superior to platinum or oygen redu%tion) *nge' -hem nt (%

"/, 9:D:/8-://)

8) 7iu (W, hang V4, iao 0, 2ar%ia 66, 2uo V, $hampion 3, $ao 2D Hydrous

manganese dioide nano&all arrays gro&th and their 7iE ions inter%alation

ele%tro%hemi%al properties) -hem ater ">, "D.8;/-.8>)

8.) Wang 7, Sakai N, 1bina X, Takada K, Sasaki TD 5norgani% multilayer ilms o

manganese oide nanosheets and aluminum polyoo%ationsD abri%ation,

stru%ture, and ele%tro%hemi%al beha?ior) -hem ater ":, .;D.8:"-.8:;)

8") 4ei +6, $ui X, Xan H, Vi W, Xang X, Wang KW, He V, 7i +6D $ontrolled

preparation o Mn!" hierar%hi%al hollo& nanostru%tures and their appli%ation in

&ater treatment) *%+ ater ">, "D9:")

88) Wang , 7i X(D Sele%ted-%ontrol hydrothermal synthesis o alpha- and beta-

Mn!" single %rystal) / *m -hem So# "", ."9D">>-">>.)

89) 7i V, (ing X, iong X+, Xang V, ie XD !ne-step solution-based %atalyti%

route to abri%ate no?el alpha-Mn!" hierar%hi%al stru%tures on a large s%ale)

-hem -ommun ":, ;D.>-")

8:) 3eddy A7M, Shaijumon MM, 2o&da S3, Ajayan MD $oaial Mn!"#%arbon

nanotube array ele%trodes or high-perorman%e lithium batteries) Nano 0ett

", D."-./)

8/) Simon 0, 2ogotsi XD Materials or ele%tro%hemi%al %apa%itors) Nat ater ">,

;D>9:->:9)

8;) Hu $$, Hung $X, $hang KH, Xang X7D A hierar%hi%al nanostru%ture

%onsisting o amorphous Mn!", Mn8!9 nano%rystallites, and single-

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18956000?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11902872?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19186940?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18956000?dopt=Abstract


51/51

%rystalline Mn!!H nano&ires or super%apa%itors) / )o'er Sour#es "..,

./D>9;->:)

8>) 7i 23, 4eng 0, !u XN, Wu ($, 4u 3W, Tong XD Mesoporous Mn!"# %arbon

aerogel %omposites as promising ele%trode materials or highperorman%e

super%apa%itors) 0angmuir "., "/D""-"".8)

8) $hen S, hu +W, Han V4, heng +, Xang X, Wang D Shape-%ontrolled synthesis

o one-dimensional Mn!" ?ia a a%ile Oui%k-pre%ipitation pro%edure and its

ele%tro%hemi%al properties) -ryst Gro'th 1es ", D98:/-98/.)

9) Xu $$, hang 7, Shi +7, hao ++, $ao +H, Xan (SD A simple template-ree

strategy to synthesiJe nanoporous manganese and ni%kel oides &ith narro&

pore siJe distribution, and their ele%tro%hemi%al properties) *%+ ,un#t ater

">, .>D.:99-.::9)

401.Hou X, $heng XW, Hobson T, 7iu +D (esign and synthesis o hierar%hi%al

Mn!" nanospheres#%arbon nanotubes#%ondu%ting polymer ternary

%omposite or high perorman%e ele%tro%hemi%al ele%trodes) Nano 0ett ".,

.D";";-";88)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20067294?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20586479?dopt=Abstract

makalah komposit kelompok 7

Documents