Tangerang Selatan – Humas BRIN. Karbon sebagai material yang memiliki berbagai jenis, telah menjadi bagian integral dari banyak peralatan seperti peralatan optik dan elektronik, serta digunakan juga sebagai material katalisis. Dalam bidang katalisis, material karbon semakin menjadi pilihan utama untuk menggantikan logam bebas.
Peneliti Pusat Riset Kimia Maju – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Wiyanti Fransisca Simanullang, menyoroti pergeseran signifikan dari penggunaan logam dalam bidang katalisis, pada forum pertemuan ilmiah riset dan inovasi ORNAMAT seri 41, Selasa (09/01) secara daring.
Penelitian terbarunya menujukkan metode sintesis 3D nano-crystalline graphitic carbon dari biomassa melalui elektrokimia pada suhu ruangan. Penelitian yang didanai oleh Second Century Fund-Chulalongkorn University tahun 2022 hingga 2023 ini, menjanjikan terobosan signifikan dalam pengembangan material karbon.
“Penggunaan logam saat ini sudah sangat berkurang, sehingga membuat material karbon menjadi fokus utama pengembangan. Karbon hasil penelitian ini dapat membantu mengurangi emisi gas rumah kaca dan menjadi bahan katalis baru yang menjanjikan,” ungkap Wiyanti.
Menurutnya, metode sintesis yang ada saat ini membutuhkan banyak energi, sehingga kurang efisien dan tidak ramah lingkungan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menemukan metode yang lebih ramah lingkungan dan meminimalkan konsumsi energi.
“Dalam penelitian ini, kami mengembangkan cara baru dari bahan-bahan sederhana menggunakan proses elektrokimia pada suhu ruangan. Melanjutkan penelitian sebelumnya untuk mengubah karbondioksida menjadi bahan kimia yang berguna dengan menggunakan bahan baku yang lebih ramah lingkungan,” jelas Wiyanti.
Proses sintesis dilakukan dengan menggunakan listrik untuk mendepositkan perak pada permukaan lembaran tembaga dengan tegangan -1,1 volt selama 20 detik. Setelah itu, proses pengeringan dilakukan pada suhu ruangan selama semalam tanpa menggunakan gas inert.
Lembar tembaga yang dilapisi perak tersebut kemudian digunakan sebagai elektroda positif, untuk mengendapkan karbon dari karbohidrat yang larut, dengan bantuan hidrogen peroksida.
“Berdasarkan penelitian sebelumnya, kami menemukan bahwa karbohidrat, terutama fruktosa dan glukosa, dapat digunakan untuk menghasilkan karbon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat deposit karbon mencapai hampir 90% menggunakan fruktosa,” terangnya.
Dari berbagai penggunaan teknik analisis, seperti instrumen SEM-EDX, Raman, dan GI-XRD, menunjukkan bahwa karbon berhasil diendapkan pada lembar tembaga. Analisis spektra XPS dan Raman juga menunjukkan bahwa jenis senyawa karbon yang dihasilkan adalah grafit, yang merupakan salah satu bentuk karbon yang paling stabil dan serbaguna.
Pentingnya hidrogen peroksida dalam proses ini juga terungkap melalui elektrochemical impedance spectroscopy, yang menunjukkan peran pentingnya sebagai hydrogen abstraktor untuk memungkinkan proses pembentukan karbon.
Penelitian ini membuka jalan bagi pengembangan metode sintesis yang lebih efisien dan ramah lingkungan untuk menghasilkan material karbon berkualitas tinggi dari biomass.
“Kami berharap pengembangan ini akan berkontribusi positif dalam berbagai aplikasi, terutama sebagai katalis inovatif di berbagai industri,” ujarnya mewakili Kelompok Riset Fotokimia dan Katalisis. (hrd/ ed: adl, aps)
Tautan:
https://brin.go.id/news/117300/terobosan-sintesis-karbon-ramah-lingkungan-dari-biomassa
