makalah tentang cnt

7/23/2019 Makalah tentang CNT

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-tentang-cnt 1/19

STUDI PENGARUH KATALIS TERHADAP KARAKTERISTIK

DAN MORFOLOGI CARBON NANOTUBES DARI GAS

ASETILENA DENGAN MENGGUNAKAN PROSES

CATALITIC CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION (CCVD)

MAKALAH

Di susun untuk Memenuhi Tu!s M!t! Ku"i!h Sintesis An#$!nik Semeste$

V %!n &i!m'u #"eh !'!k P!$&#%#S*Si*M*Si

Disusun Oleh : Kelompok IV

1. Dian Nopitasari (24030113120053 )

2. lha Naililmuna (24030113120054)

3. !eta Dian "rini (2403011312005#)

4. "$i !uhamma% " (2403011312005&)5. 'athur "l aani (2403011312005)

#. *ani 'a$ar + (2403011312005,)

&. De-i 'ella u//a (240301131200#0)

. rika "prilia (240301131200#1)

,. Khikmah Nurani (240301131200#3)

+URUSAN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

,-./

KATA PENGANTAR

1



eala pu$i kita pan$atkan keha%irat uhan an !aha sa an telah

memerikan rahmat %an hi%aah6Na sehina kami %apat menelesaikan

makalah ini %enan aik sesuai %enan -aktu an telah %i tentukan.

ulisan %alam makalah ini merupakan hasil %ari uku re/erensi %an eerapa

sumer %ari situs %i internet.

emoa makalah ini %apat erman/aat ai kita semua. ersama ini kami $ua

menampaikan terima kasih kepa%a semua pihak an telah memantu

terselesaikanna tuas ini %enan aik.

Dalam penusunan tuas ini tentu $auh %ari sempurna7 oleh karena itu seala

kritik %an saran sanat kami harapkan %emi peraikan %an penempurnaan tuas

ini %an untuk pela$aran ai kita semua %alam pemuatan tuas6tuas an lain %i

masa men%atan. emoa %enan a%ana tuas ini kita %apat ela$ar ersama

%emi kema$uan kita %an kema$uan ilmu penetahuan.

emaran 7 0# Desemer 2015

8enulis

DAFTAR ISI

+alaman 9u%ul ................................................................................................. 1

Kata 8enantar................................................................................................. 2

Da/tar isi .......................................................................................................... 3

2



" 1 8ND"+"N

1. atar elakan................................................................................... 4

2. *umusan masalah.............................................................................. 5

3. u$uan................................................................................................ 5

" II 8!"+""N

1. 8enertian ;N................................................................................. #

2. !eto%e sintesis ;N.. ...................................................................... #

3. !eto%e sintesis ;N %enan <atalti< <hemi<al =apour

%eposition (;;VD) .......................................................................... ,

4. Karakterisasi 8artikel sintesis ;aron Nanotue (;N) %ari as

"setilen %enan !eto%e ;;VD..................................................... 11

5. 8enaruh Kalsinasi %an sintesis <aron Nanotue (;N) %ari >as "setilen %enan !eto%e ;;VD...................................................... 1#

" III 8N8

1. Kesimpulan....................................................................................... 1,

D"'"* 8"K" .................................................................................... 20

A I

PENDAHULUAN

I* LATAR ELAKANG

Nanoteknoloi merupakan ilmu penetahuan %an teknoloi an aru %an

menarik. Dari sei ahasa7 istilah ?nano@ %iamil %ari ukuran suatu

en%aAmaterial %alam skala nanometer. uatu nanometer a%alah satu per satu

milar meter (106,). kuran ini su%ah er%ekatan %enan ukuran satu atom an

erukuran eerapa amstron sa$a (1 amstron sama %enan sepersepuluh

nanometer). ntuk peran%inan7 kita ias meniaratkan anatar esar umi an

er%iamater kuran leih 13 riu kilometer %enan keleren an hana

3



er%iamater 173 <m. teroosan an seenarna pa%a penelitian Nanoscience ha%ir

melalui penamatan eksperimental karon nanotube pa%a tahun 1,,1 oleh Ii$ima

%ari aoratorium N; ( National Electrostatic Corporation) %i sukaa7 9epan

menunakan transmisi mikroskop elektron resolusi tini (+*!) (Ii$ima7

1,,1).

eerapa meto%e %ikemankan untuk menhasilkan karon nanotubes

%enan kualitas an unul %iantarana electric arc discharge %an later ablation.

Namun7 masin6masin kelemahan %ari meto%e ini a%alah presentase

keti%akmurnian Kristal an %ihasilkan tini %an hasil an %iperoleh sanat

ren%ah. Oleh karena itu7 %alam penelitian ini %iunakan meto%e catalytic

chemical vapour deposition (;;VD) %enan keleihan meto%e ini aitu teknik

murah %an aik %iunakan untuk pro%uksi skala esar. 8a%a penelitian ini7 karon

nanotue terentuk %enan a%ana proses %ekomposisi sena-a hi%rokaron

seaai sumer karon7 %alam hal ini %ipilih as "setilena %enan antuan metal

transisi seaai katalis. >as asetilena merupakan sena-a an mu%ah %i

%ekomposisi. elain itu sena-a hi%rokaron merupakan sena-a an palin

serin %iunakan seaai sumer karon %alam pemuatan karon nanotubes

%enan menunakan meto%e ;;VD. u$uan penelitian ini a%alah untuk

meran<an %an memuat sistem ;;VD7 mempela$ari penaruh =ariasi ;oA'e

seaai katalis %an Beolit seaai support katalis7 serta menkarakterisasi ;N

an %ihasilkan.

II*RUMUSAN MASALAH

1."pakah 8enertian ;NC

2.aaimana meto%e pemuatan ;NC

3.aaimana meto%e pemuatan ;N %enan ;;VDC

4.aaimana karakterisasi partikel sintesis ;aron Nanotue(;N) %ari as

asetilena %enan meto%e ;;VDC

5.aaimana penaruh kalsinasi %an sintesis ;aron nanotue %ari as asetilena

%enan meto%e ;;VDC

4



III*TU+UAN

1.!enetahui penertian ;N.

2.!enetahui <ara sintesis ;N.

3.!enetahui sintesis ;N %enan meto%e ;;VD.

4.!enetahui karakterisasi partikel sintesis ;aron Nanotue(;N) %ari as

asetilena %enan meto%e ;;VD.

5.!enetahui penaruh kalsinasi %an sintesis ;aron nanotue %ari as asetilena

%enan meto%e ;;VD.

A II

PEMAHASAN

,*. Pene$ti!n CNT

;aron nanotue (;N) a%alah material nanostruktur 16%imensi %enan

si/at /isika an unik. alah satu si/at terseut a%alah si/at elektronik7 an mana

;N %apat ersi/at metal atau semikon%uktor erantun pa%a %iameter %an

kiralitasna (aito7 et.al 7 1,,). !aterial ini sanat %iminati untuk %iteliti se<ara

5



teoritis maupun eksperimen karena ;N merupakan material elektronik an

sanat men$an$ikan untuk aplikasi %i=ais nanoelektronik.

Denan er%asarkan si/at elektronik ;N ini7 su%ah %ilakukan penelitian

an menun$ukkan ah-a ;N metal %apat %iruah si/atna men$a%i

semikon%uktor maupun sealikna %enan <ara %e/ormasi mekanik. Dari

eerapa hasil simulasi maupun hasil eksperimen7 menun$ukkan a%ana transisi

metal6semikon%uktor atau semikon%uktor6 metal. elain %enan <ara %e/ormasi

mekanik7 su%ah %ipre%iksi se<ara teoritis oleh "$iki.+ %an "n%o. ah-a untuk

menuah si/at elektronik ;N a%alah %enan <ara memerikan me%an manet

pa%a permukaan taun ;N. e%ankan hasil se<ara eksperimen telah

%iuktikan oleh tim peneliti %ari ;ornel ni=ersit7 *i<e ni=ersit7 ni=ersit o/

Illinois serta 'e%ero=.> ("lt$e atununu-e7 200).

,*, Met#&e Pem0u!t!n CNT

;N %apat %iperoleh %ari 3 teknik aitu seaai erikut.

,*,*. P!n1!$!n E"ekt$#&!

Dilakukan %enan mele-atkan uap %i antara %ua elektro%a karon an

umumna menhasilkan ;N impuritas an tini (akika-a7 %kk.7 200#).

Kekuranan meto%e ini aitu presentase keti%akmurnian kristal tini7 se%ankan

keleihanna aitu pertumuhan kristal sanat aik.

G!m0!$ ,*. 8an<aran lektro%a

,*,*, Teknik Pen1!h!%!!n L!se$ (L!se$ A0"!ti#n)

Dapat menhasilkan karon nanotube an ersih namun mahal

(>uo7 %kk.7 1,,5). Kekuranan meto%e ini aitu hasil an %iperoleh sanat esar7

se%ankan keleihanna aitu kemurnian kristal sanat tini.

G!m0!$ ,*, "lat aser "lation

,*,*2 Catalytic Chemical Vapour Depoitio! (CCVD)

6



!eto%e ini merupakan meto%e an palin mu%ah %ilakukan7 namun

impuritas an %ihasilkan <ukup ren%ah. Impuritas %apat %iminimalkan %enan

proses puri/ikasi karon nanotube. !eto%e %ilakukan %enan menalirkan

sumer karon %alam /ase as melalui suatu sumer eneri seperti seuah

plasma atau koil pemanas untuk mentrans/er eneri ke molekul karon. e<ara

umum as an %iunakan a%alah metana7 ;O7 %an asetilena. elain itu

/ullerene %apat $ua %iunakan seaai sumer karon (!aruama7%kk.7 2003).

umer eneri %iunakan untuk men6crack molekul karon men$a%i atom

karon reakti/. Karon men%i/usi ke sustrat an telah panas %an tertempel

%enan seuah katalis. Katalis iasana a%alah loam transisi aris pertama

seperti Ni7 'e7 atau ;o. eerapa peneliti menunakan <ampuran katalis ;oA!o

(Kitianan7 %kk.7 2000 %an *esas<o7 %kk.7 2004)7 ;oA!O ('lahaut7 %kk.7

2000)7 'eA!o (Bhen7 %kk.7 2002). Karon nanotube akan terentuk $ika

parameter6paremeter proses tetap ter$aa. e%ankan !enurut penelitian an

%ilakukan De<k7 %kk (2005) pa%a meto%e an erasis ;;VD7 maka ;N

iasana %itumuhkan %ari ahan %asar erentuk as an menan%un

karon seperti ;+47 ;2+2 maupun 'e;O5. "%apun keleihan meto%e ini aitu

teknik murah %an aik %iunakan untuk pro%uksi skala esar7 se%ankan

kekurananna aitu sumer karon erantun pa%a sumer alam seperti pro%uk

minak umi an telah %imurnikan7 seperti metana7 etilena7 asetilena7 enena7

%an Elene7 serta sumer karon ersi/at toksik sehina sanat erahaa $ika

ter$a%i keo<oran as.

7



G!m0!$ ,*2 "lat ;;VD

Kete$!n!n 3

1. *eaktor katalis7 furnace 5. Vakum >aue

2. tanol #. 8en%inin

3. >as "rA+2 &. 8ompa Vakum

4. 'lo- meter

,*,*4 Spray Pirolii

8enunaan meto%e spray-pyrolysis untuk sintesis ;N su%ah anak

%ilakukan %alam penelitian seelumna7 seperti an %ilaporkan oleh

Kamalakaran (2000)7 sintesis %ilakukan %enan menunakan sumer karon

erupa benzena, xylena, toluena, cyclohexanae, cyclohexanone, n-hexane, n-

heptane, n-octane dan n-phentane. e%ankan katalis an isa %iunakan

a%alah metallocene ( ferrocene, cobaltocene, dan niclelocene) namun hasilna

menun$ukkan ah-a %iameter hasil sintesis an %i%apatkan masih <ukup esar

aitu %i atas 100 nm. 8ermasalahan an mun<ul a%alah aaimana

menemankan meto%e spray-pyrolysis pa%a temperatur ,00o; %enan =ariasi

komposisi ferrocene- enena supaa menhasilkan ;N an er%iameter leih

ke<il %an $umlah an maksimal.

intesis %enan menunakan meto%e ini %ilakukan pa%a temperatur ,00

o; %enan menunakan aliran rata6rata as aron seesar 500 literA$am seaai

as an memersihkan penotor (oksien) %anan =ariasi komposisi

ferrocene6enena masin6masin seesar 0703 Aml7 070# Aml %an 070, Aml.

Namun hasil sintesis an %i%apatkan %irasa masih terlalu se%ikit aitu 1753

ram7 271# ram %an 2745 ram untuk masin6masin komposisi. ("%ullah

!.7 et al.7 2004). "%apun keleihan %ari meto%e ini aitu ahan6ahan an ti%ak

ersi/at toksik seperti enen (;#+#) an er/unsi seaai sumer karon %an

%iantu katalis ferrocene ((;5+5)2'e) an merupakan kelompok %ari

metallocenes ((;5+5)2!)7 ti%ak perluna sustrat katalis maupun as hi%roen

seaai pema-a (carrier )7 suhu an relati/ ren%ah7 ti%ak perlu pem=akuman

sehina merupakan meto%e an se%erhana untuk %iterapkan7 %apat %iunakan

8



untuk mempro%uksi material ;N %alam skala an esar %alam entuk seruk7

material ;N %alamentuk seruk %apat %i$a%ikan seaai material komposit

an mempunai si/at leih rinan7 kon%ukti=itas listrik an tini maupun

mo%ulus elastisitas sampai or%e 8a.

,*2 Met#&e Pem0u!t!n CNT &en!n CCVD

!eto%e pemuatan ;N %enan ;;VD a%alah seaai erikut.

,*2*. !h!n &!n Met#&e Pene"iti!n

8enelitian ini menunakan as "setilen (;2+2) %an Nitroen (N2). >as

asetilen eaai sumer karon untuk pertumuhan ;N. e%ankan katalis an

%iunakan ;oalt (;o) %an 'errum ('e)7 serta eaai support katalis %iunakanBeolit.

,*2*.*. Penet!'!n V!$i!0e"

8enelitian ini %itetapkan %enan =ariael eruah aitu $enis katalis

;oABeolit %an 'eABeolit7 komposisi katalis seesar 3F %an 375F erat katalis7

serta proses preparasi katalis melalui kalsinasi %an ti%ak melalui kalsinasi.

e%ankan untuk =ariael tetap %iunakan peran%inan la$u alir as asetilen :

nitroen G 1 : 17 -aktu proses pertumuhan ;N an %iuankan 20 menit7 erat

katalis seesar 075 ram7 %an temperatur operasi an %iunakan seesar &00o;.

,*2*, Pe$!"!t!n

Dalam penelitian ini %iunakan sstem Catalytic Chemical Vapour

eposition ;;VD. erikut >amar 1 merupakan rankaian alat utama sstem

;;VD untuk proses pementukan carbon nanotubes (;Ns).

G!m0!$ 2*.* kema alat utama sstem Catalytic Chemical Vapour eposition

(;;VD) pa%a proses pementukan ;Ns

9



Kete$!n!n 3

1. aun as Nitroen . !iEin as2. aun as "setilen ,. 'lo-meter miEin as

3. *eulator Nitroen 10. elan miEin as

4. *eulator "setilen 11. aun stainless steel

5. elan as Nitroen 12. 'urna<e

#. elan as "setilen 13. Ha%ah katalis (pro%uk)

&. 'lo-meter as "setilen 14. elan eEhaust

,*2*2 P$#se&u$ Pe$1#0!!n

8enelitian %imuali %enan preparasi katalis. Katalis an %iunakan a%alah

;o(NO3)2 %an 'e(NO3)37 serta penana an %iunakan a%alah eolit alam

%enan ukuran partikel sesuai %enan =ariael. ntuk meninkatkan akti=itas %an

luas permukaanna perlu %ilakukan akti=asi aitu pemuatan +6eolit. Beolit

terseut %i<ampur %enan larutan N+4 NO3 lalu %istirer. Kemu%ian %isarin %an

%i<u<i %enan aua%est7 selan$utna %ikerinkan %alam o=en. !en<ampurkan

katalis %an supporting katalis %enan menunakan aua%est7 kemu%ian larutan

%ia%uk selama J 4 $am menunakan magnetic stirrer hina homoen. alu

%ikerinkan %alam o=en %enan temperature 110o; selama J10 $am. Dalam hal ini

ertu$uan untuk menuapkan air. arutan %i kalsinasi pa%a temperatur 500o;

selama J 5 $am.

erikut skema %i a-ah ini merupakan lankah selan$utna aitu

pemuatan ;N menunakan meto%e Catalytic Chemical Vapour eposition

(;;DV).

G!m0!$ 2*,* Diaram alir pemuatan ;Ns %enan meto%e ;;DV

10



,*4 H!si" D!n Pem0!h!s!n

K!$!kte$is!si Pe$tike" &!"!m Pem0u!t!n Car"o! Na!otu"e (CNT) &!$i

!s Aseti"en &en!n Met#&e Catalytic Chemical Vapour #epo#itio!

(CCVD) e$0!sis K!t!"is C#0!"t5Fe$$um &!n 6e#"it Se0!!i Su''#$t

K!t!"is*

8ertumuhan Carbon Nanotube (;N) melalui meto%e ;;VD %enan

erat katalis ;oABeolit %an 'eABeolit seesar 075 ram ini %ilakukan pre6treatment

terleih %ahulu7 aitu ketika /urna<e men<apai suhu #50o; as nitroen %ialirkan

%enan tu$uan menhilankan oksien %alam stainless steel una meminimalisir

reaksi oksi%asi (le%akan). etelah suhu men<apai &00o

;7 as asetilen %itamahkanmenunakan la$u alir as asetilen %an as nitroen seesar 1:1 selama 20 menit.

Baretski %kk. (2003) telah melakukan sintesis ;N %enan menalirkan as

asetilen ke %alam /urna<e setelah pre6treatment selama 15620 menit %an telah

menhasilkan ;N %enan yield tini. +asil sintesis ;N %ari as asetilen

%enan meto%e ;;VD erasis katalis <oaltA/errum %enan pere%aan $umlah

komposisi katalis utama %apat %itun$ukkan pa%a ael 1. e%ankan hasil analisa

;N %enan !caning electron "icroscopy (!) %apat %itun$ukkan pa%a >amar 4.1 %an 4.2.

T!0e" .* +asil intesis ;N %enan katalis ;oalt %an 'errum an %ikalsinasi

N

#

+enis K!t!"is e$!t P$#&uk Ti'e CNT Uku$!n Di!mete$

. ;oABeolit 3F 1714 r !HN 210 nm

, ;oABeolit 375F 07, r !HN 225 nm

2 'eABeolit 3F 172 r !HN 25 nm


Dari ael 17 %apat %ilihat ah-a katalis ;oABeolit %enan komposisi 3F

menhasilkan erat ;N an leih anak %ian%inkan %enan katalis

;oABeolit %an 'eABeolit %enan komposisi 375F. +al ini %iseakan karena katalis

%enan komposisi 3F mempunai $umlah luas permukaan support katalis untuk

komponen akti/ an leih esar %ian%in %enan katalis %enan komposisi

375F7 %imana peran support katalis sanat pentin aitu katalis utama

%i%ispersikan %i permukaan support katalis. ehina eolit eaai support

11



katalis an ter%apat pa%a ;oABeolit %an 'eABeolit %enan komposisi 3F leih

anak menikat atom ; %ari as asetilen an %iunakan seaai sumer karon.

8enamahan massa support katalis erpenaruh pa%a kenaikan persentase atom ;

%an $umlah nanotue karon an terentuk (Noor7 %kk.7 200,). Namun

sealikna7 ketika komposisi katalis utama se%ikit7 maka %iameter ;N an

terentuk ke<il. +al ini %ikarenakan /unsi %ari komposisi katalis utama hana

ertanun$a-a terha%ap reaksi kimia utama untuk menhasilkan ;N. 9a%i

%apat %isimpulkan ah-a penunaan komposisi katalis utama an leih se%ikit

%ian%in %enan komposisi support katalis akan menhasilkan erat pro%uk

;N anak7 namun %iameter ;N an %ihasilkan ke<il. erikut ini amar

hasil ! ;N ;oABeolit 3F %an 375F %apat %ilihat pa%a >amar 3 %i a-ah

ini.

G!m0!$ 4*.* +asil /oto ! ;N %enan peresaran 40.000E a) katalis

;oABeolit 3F ) katalis ;oABeolit 375F

G!m0!$ 4*,* +asil /oto ! ;N %enan peresaran 40.000E a) katalis

'eABeolit 3F ) katalis 'eABeolit 375F

>amar 4.1 menun$ukkan <itra ! material ;N %enan katalis

;oABeolit 3F an %ihasilkan %enan peresaran ke640.000 terukur ah-a ukuran%iameter taunna 210 nm. "%rian (200,) men$elaskan ah-a %iameter karon

nanotue an terentuk mempunai %iameter leih %ari 50 nm %apat

%ikateorikan %alam "ulti #alled Nanotube (!HN). e%ankan Bhen %kk.

(2002) menemukakan ah-a !ingle-#alled Nanotubes (HN) er%iameter

antara 1706175 nm.

ntuk menentukan %istriusi ukuran %iameter partikel7 seperti halna an

telah %i$elaskan oleh !ikra$u%%in %an Khairuri$al (200,) setiap /oto !

memiliki ar skala %enan pan$an tertentu %an men$a%i a<uan penentuan ukuran

12



partikel. 8a%a >amar 4.17 ar an tertulis pan$anna 075 m. 9ika %iukur

%enan penaris menunakan ukuran amar palin esar ( fullscreen)7 maka

pan$an ar terseut a%alah 3 <m7 an artina amar ersesuaian %enan

pan$an 075 m ukuran seenarna. Diameter partikel pa%a >amar 4.1.a) %iukur

menunakan penaris a%alah 174 <m7 maka %iameter riil partikel terseut a%alah

(174 <mA 3 <m) E 075 m G 271m G 210 nm. Denan <ara an sama7 >amar

4.1.) mempunai %iameter riil partikel seesar (175 <mA3 <m) E 0.5 m G 2725 m

G 225 nm. Demikian pula untuk >amar 4.2.a) menun$ukkan <itra ! material

;N %enan katalis 'eABeolit 3F an %ihasilkan %enan eraai pemesaran

perhitunan %istriusi %iameter riil partikel aitu (17, <mA3 <m) E 075 m G 275

m G 25 nm. e%ankan >amar 4.) (Katalis 'eABeolit 375 F) %iameter riil

partikel terseut a%alah (2 <mA3 <m) E 075 m G 3m G 300 nm.

Dari hasil penelitian ter%ahulu %an perhitunan ukuran partikel %iameter

terseut %apat %isimpulkan ah-a hasil ;N %enan katalis ;oABeolit %an

'eABeolit termasuk %alam tipe "ulti-$alled Nanotube (!HN). Dalam penelitian

ini ter%apat =ariasi ukuran %iameter taun %ari ;N an %ihasilkan. +al ini

%i%ua %iseakan oleh kuran meratana temperature %i %alam /urna<e7 sehina

ter$a%i pere%aan kemampuan tinkat temperatur untuk meme<ah karon6karon

%ari <ampuran ;oABeolit %an 'eABeolit %an "setilen. 8a%a suhu &0061000o;

mun<ul keti%akseraaman ukuran taun an %ihasilkan (uaio %kk.7 200,).

Pe$0!n&in!n +um"!h P$#&uk &!n Di!mete$ %!n Dih!si"k!n &!"!m

Pemi"ih!n +enis K!t!"is '!&! P$#ses Sintesis Car"o! !a!otu"e (CNT) &!$i

G!s Aseti"en &en!n Met#&e Catalytic Chemical Vapour Depoitio!

(CCVD)8a%a penelitian ini %ilakukan sintesis ;N %enan meto%e ;;VD

menunakan as "setilen (;2+2) eaai sumer karon7 katalis ;oABeolit %an

'eABeolit eaai =ariael katalis %enan komposisi 3FH %an 375FH. pa%a

ael 2 %i a-ah ini %itun$ukkan hasil sintesis ;N melalui meto%e ;;VD

menunakan as "setilen %enan $enis katalis an ere%a.

T!0e" ,* +asil sintesis ;N melalui meto%e ;;VD menunakan as asetilen

%enan $enis katalis an ere%a

13



N# +enis K!t!"is e$!t P$#&uk Ti'e CNT Uku$!n Di!mete$

1 ;oABeolit 3F 1714 r !HN 210 nm

2 ;oABeolit 375F 07, r !HN 225 nm3 'eABeolit 3F 172 r !HN 25 nm


8a%a %asarna penelitian ini menunakan katalis ;o %an 'e karena

sena-a terseut merupakan loam transisi %imana %apat mementuk satuAleih

ion stail an puna kemampuan menuah tinkat oksi%asi7 %apat mena%sorp

sustansi an lain pa%a permukaan loam7 %an %apat menakti=asi sustansi

terseut selama proses erlansun. Katalis ;o %an 'e inilah an akan erperanseaai a-al mula mementuk struktur tuular pa%a nanotue karon. Dari ael

2 hasil analisa ;N %enan meman%inkan penunaan ;oABeolit %an 'eABeolit

seaai katalis %an support katalis %ata %ilihat ah-a pa%a komposisi an sama7

katalis 'eABeolit leih anak menhasilkan pro%uk ;N %ian%inkan %enan

katalis ;oABeolit. 8a%a temperatur &00o; katalis 'e mempunai spesi/ik eneri

permukaan an tini sehina leih anak menhasilkan pro%uk ;N. Katalis

'e $ua mempunai si/at /leksiilitas an luas terantun kon%isi %an leih

mu%ah pe<ah (alm7 2003). Denan si/at an leih mu%ah pe<ah7 maka ketika

%ireaksikan %enan as asetilen pa%a suhu tini7 'e akan leih mu%ah ereaksi

%an leih anak menhasilkan ;N.

elain katalis utama7 komposisi support katalis $ua erpearuh %alam

esar ke<ilna pro%uk ;N. Dapat %ilihat ah-a pa%a komposisi support katalis

an esar maka $umlah hasil ;N an %i%apatkan akan esar pula. Beolit

seaai support katalis $ua mempunai kemampuan untuk mena%sorp as

asetilen (carbon feedstock ) pa%a temperatur tini %imana rona6rona

molekulna mempunai uus akti/ %i %alam saluran antara kristal sehina aik

untuk support katalis. Ketika komposisi eolit %iperesar7 uus akti/6pun

semakin anak7 maka luas permukaan untuk tempat menempelna ;N akan

leih esar. esarna karon an %apat %iikat oleh support katalis inilah an

mempenaruhi hasil sintesis ;N %enan eto%e ;;VD. 'oto ! ;N %alam

eraai $enis katalis %apat %itun$ukkan pa%a >amar 5 %i a-ah ini.

14



G!m0!$ 4*2* +asil /oto ! ;N peresaran 20.000E %enan a) katalis

;oABeolit 3F ) katalis ;oABeolit 375F <) katalis 'eABeolit 3F %) katalis 'eABeolit

375F

Dari amar 4.37 hasil analisa ! menunakan $enis katalis an

ere%a merupakan peranan pentin %alam penumuhan carbon nanotube.

erukur pa%a >amar a %enan %iameter 210 nm7 >amar %enan %iameter 225

nm7 >amar < %enan %iameter 25 nm7 serta >amar % %enan %iameter 300 nm.

Diameter karon nanotue an terentuk a%a pa%a kisaran anka relati=e esar

an merupakan amaran %ari a%ana penaunan %in%in an terentuk

men$a%i satu. kuran partikel katalis sanat erpenaruh pa%a %iameter nanotue

karon an terentuk. emakin esar penamahan komposisi atau konsentrasi

katalis7 maka %iameter carbon nanotube akan semakin esar pula. 8enamahan

konsentrasi katalis mempenaruhi peruahan struktur %an %iameter ;N (Noor7

200,). Diketahui pa%a komposisi an sama7 katalis 'eABeolit menhasilkan

%iameter karon an palin esar %ian%in %enan katalis ;oABeolit. +al ini

%ikarenakan karena si/at katalis6'e an mempunai active site an leih esar

%alam proses %ekomposisi karon %an leih mu%ah terurai7 sehina ketika

%itamah %enan support katalis Beolit an $ua mempunai uus6uus akti/

pa%a molekulna maka %iameter karon nanotue an terentuk esar.

Pen!$uh K!"sin!si &!m sintesis 1!$0#n N!n#tu0e (CNT) &!$i G!s

Aseti"en &en!n Met#&e Catalytic Chemical Vapour Depoitio! (CCVD)

8a%a penelitian ini %ilakukan sintesis ;N %enan meto%e ;;VD

menunakan as "setilen (;2+2) seaai sumer karon7 akatlis ;oABeolit %an

15



'eABeolit seaai =ariael katalis seesar 3F H %enan pere%aan =ariael

kalsinasi %an tanpa kalsinasi. 8a%a ael 3 %i a-ah ini %itun$ukkan hasil sintesis

;N melalui meto%e ;;VD menunakan as asetilen %enan perlakuan an

ere%a pa%a $enis katalis.

T!0e" 2* +asil sintesis ;N %enan katalis kalsinasi %an tanpa kalsinasi

N# +enis K!t!"is e$!t

P$#&uk

Ti'e

CNT

Uku$!n Di!mete$

1 ;oABeolit 3F (kalsinasi) 1714 r !HN 210 nm

2 'eABeolit 3F (kalsinasi) 172 r !HN 25 nm

3 ;oABeolit 3F (tanpa kalsinasi) 07# r !HN i%ak terentuk 4 'eABeolit (tanpa kalsinasi) 07&3 r !HN i%ak terentuk

8a%a ael 3 %apat %ilihat ah-a hasil sintesis ;N %enan menunakan

katalis an terkalsinasi %an katalis tanpa kalsinasi. 8ere%aan perlakuan ini akan

memerikan penaruh an ere%a pa%a proses pertumuhan ;N. 8a%a katalis

an terkalsinasi akan terentuk ;N %enan tipe an sama aitu !HN7

se%ankan pa%a katalis tanpa kalsinasi ti%ak terentuk ;N. Dimana7 kalsinasi

katalis merupakan salah satu parameter pentin pa%a preparasi katalis. Kalsinasi

mempenaruhi struktur %an si/at katalis an erhuunan %enan akti/itas

katalitik. erikut ini >amar 4.4 merupakan pere%aan hasil /oto ! katalis

;oABeolit %an 'eABeolit terkalsinasi %enan ;oABeolit %an 'eABeolit ti%ak

terkalsinasi.

G!m0!$ 4*4* +asil /oto ! ;N peresaran 5000E pa%a a) katalis ;oABeolit

3F terkalsinasi ) katalis 'eABeolit 3F terkalsinasi <) katalis ;oABeolit 3F tanpa

kalsinasi %) katalis 'eABeolit 3F tanpa kalsinasi

16



8a%a amar hasil analisa ! 4.4.a) %an 4.4.) menun$ukkan ah-a

sintesis ;N %enan menunakan katalis an terkalsinasi akan terlihat struktur

pipa6pipa tuular an menan%ai terentukna ;N. e%ankan pa%a >amar

4.4.<) %an >amar 4.4.%) menun$ukkan ah-a sintesis %enan katalis tanpa

kalsinasi ti%ak terentuk ;N an %apat %iketahui %enan ti%ak terentukna

struktur pipa6pipa tuular. Kalsinasi pa%a katalis men$a%i sanat pentin untuk

meninkatkan luas permukaan e/ekti/na sehina akti=itas katalis akan

meninkat. "%ana kalsinasi %apat menhilankan air an ter$eak %alam pori

katalis7 peruahan %istriusi ukuran pori7 timulna situs akti/ pa%a katalis7 %an

penko%isian permukaan katalis. Kalsinasi akan meninkatkan situs akti/ pa%a

katalis7 sehina proailitas reaktan erinteraksi %enan permukaan katalis $ua

semakin meninkat. +al ini akan mempenaruhi proses sintesis %apat er$alan

%enan optimal. Katalis tanpa kalsinasi ti%ak memiliki situs akti/ pa%a komponen

an %imilikina (kemunkinan situs akti/ an %imiliki hana se%ikit). Dimana7

pa%a saat proses sintesis7 katalis tanpa kalsinasi %imunkinkan akan ter$a%i proses

sinterin akiat erkumpulna partikel6partikel loam se<ara kompak an

mementuk umpalan6umpalan pa%a permukaan pori peneman7 sehina

menutup seaian pori %an sisi akti/ katalis. +al ini meneakan luas permukaan

e/ekti/na men$a%i menurun7 sehina situs akti/ pa%a permukaan katalis akan

semakin se%ikit (Har%hani7 200). Oleh karena itu7 katalis ti%ak %apat eker$a

%enan aik %an optimal an menakiatkan ti%ak terentukna ;N.

A III

PENUTUP

III*. KESIMPULAN

Dalam sintesis ;N %enan erat katalis %an kon%isi operasi an sama7

tetapi konsentrasi komponen akti/ pa%a katalis an ere%a memerikan

penaruh terha%ap %iameter %an erat pro%uk ;N an %ihasilkan. intesis

Carbon Nanotubes (;N) %enan konsentrasi komponen akti/ katalis an

ere%a memerikan penaruh terha%ap %iameter %an erat pro%uk ;N an

%ihasilkan. emakin esar konsentrasi komponen akti/ katalis7 maka %iameter

17



;N an %ihasilkan semakin esar. Namun7 erat pro%uk an %ihasilkan

semakin se%ikit. 8enunaan katalus ;oABeolit %an katalis 'eABeolit memerikan

penaruh an ere%a pa%a sintesis Carbon Nanotube (;N)7 %imana pa%a

carbon Nanotube (;N) an menunakan katalis ;oABeolit %enan tipe

Carbon Nanotube (;N) an %ihasilkan a%alah "ulti-$alled Nanotube

(!HN). Dan a%ana pere%aan perlakuan kalsinasi %enan tanpa kalsinasi saat

preparasi katalis $ua mempenaruhi terentuk atau ti%akna Carbon Nanotube

(;N). 8roses puri/ikasi perlu %ilakukan aar %iperoleh Carbon nanotube (;N)

%enan kualitas an aik eas %ari impuritas.

DAFTAR PUSTAKA

"%ullah !.7 Iskan%ar ' %an Okuama7 K. 20047 !imple %abrication of Carbon

Nanotubes %rom Ethanol &sing an &ltrasonic !pray 'yrolysis7 8ro<. I

n. <ien<e =ol. 3# 7 no 27 1256131.

"ta/ora7 Desmile usu/ina7 !tudi 'engaruh (atalis )erhadap (arakteristik dan

"orfologi Carbon Nanotubes dari *as +setilena engan "enggunakan 'roses Catalytic Chemical Vapour eposition CCV7 eknik Kimia7

'akultas eknik7 ni=ersitas Diponeoro.

De<k ;.8.7 an% Ve<<hio K7 20057 'rediction of Carbon Nanotube *ro$th !uccess

by )he +nalysis of Carbon-Catalyst inary 'hase iagrams7 ;aron 447

2#&62&5.

>uo7 .7 Nikolae=7 8.7 hess7 ".7 ;olert7 D. Catalytic *ro$th of !ingle-$alled

Nanotubes by /aser Vaporization7 ;hemi<al 8hsi<s etters 243 (172)7 4,6

54.

18



!ukul Kumar7 oshinori "n%o7 2007 >ias >ro-th o/ ;aron Nanotues7

De/en<e <ien<e 9ournal7 Vol. 57 4,#6503.

uaio7 8ar%oo7 Nurah "u K7 V.>una-an17 K.*o-i %an on7 200&7

Optimasi intesis ;arbon Nanotubes an Di/arikasi Denan

!enunakan !eto%e !pray 'yrolysis7 '!I8" NDI8.

akika-a7 +.7 Ike%a7 !.7 Itoh7 .7 an% ahara7 .7 200#7 "ethod for 'reparing

Carbon Nano-fine 'article, +pparatus for 'reparing )he !ame and "ono-

layer Carbon Nanotube, nite% tates 8atent7 No. #7,,703 2.

19

makalah tentang cnt

Documents