PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF BERBAHAN BAKU LIMBAH KULIT DURIAN SEBAGAI ELEKTRODA SUPERKAPASITOR

Pramahadi Febriyanto, Jerry Jerry, Arysca Wisnu Satria, Hary Devianto

Abstract


Bahan karbon disintesis dari limbah kulit durian menggunakan reaktor hidrotermal pada suhu 275°C selama 1 jam. Bahan karbon yang diperoleh kemudian dipisahkan dari fasa cair dan dikeringkan dalam oven selama 12 jam dan diaktifkan dalam tungku dengan meningkatkan suhusecara bertahap hingga 800°C selama 2 jam di dalam atmosfer nitrogen dengan laju aliran gas 50 mL/menit. Sifat permukaan dari bahan karbon dipelajari menggunakan pemindaian mikroskop elektron (SEM) dan analisis Brunauer-Emmett-Teller (BET). Luas permukaan karbon aktif yang diperoleh adalah 1327 m2/g. Sifat elektrokimia karbon aktif dievaluasi dengan menggunakan Cyclic Voltammetry (CV) dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Superkapasitor yang dibuat adalah kapasitor Electrical Double-Layer Capacitor (EDLC) simetris menggunakan elektrolit KOH 6 M terlarut dalam etanol. Kapasitansi spesifik yang diperoleh adalah 18 mF/g.Bahan karbon disintesis dari limbah kulit durian menggunakan reaktor hidrotermal pada suhu 275°C selama 1 jam. Bahan karbon yang diperoleh kemudian dipisahkan dari fasa cair dan dikeringkan dalam oven selama 12 jam dan diaktifkan dalam tungku dengan meningkatkan suhusecara bertahap hingga 800°C selama 2 jam di dalam atmosfer nitrogen dengan laju aliran gas 50 mL/menit. Sifat permukaan dari bahan karbon dipelajari menggunakan pemindaian mikroskop elektron (SEM) dan analisis Brunauer-Emmett-Teller (BET). Luas permukaan karbon aktif yang diperoleh adalah 1327 m2/g. Sifat elektrokimia karbon aktif dievaluasi dengan menggunakan Cyclic Voltammetry (CV) dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Superkapasitor yang dibuat adalah kapasitor Electrical Double-Layer Capacitor (EDLC) simetris menggunakan elektrolit KOH 6 M terlarut dalam etanol. Kapasitansi spesifik yang diperoleh adalah 18 mF/g.  

Keywords


Durian, Karbon Aktif, Superkapasitor

Full Text:

PDF

References


Ahmad, F.; Daud, W. M.; Ahmad, M. A. dan Radzi, R., Cocoa (Theobroma cacao) shell-based activated carbon by CO2 activation in removing of Cationic dye from aqueous solution: Kinetics and equilibrium studies, Chemical Engineering Research and Design, 2012, 90(10), 1480-1490.

Ahmad, M. A. dan Alrozi, R., Optimization of rambutan peel based activated carbon preparation conditions for Remazol Brilliant Blue R removal, Chemical Engineering Journal, 2011, 168(1), 280-285.

Amaliyah, D. M., Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (Durio zibethinus) dan Kulit Cempedak (Artocarpus integer) sebagai Edible Film, Jurnal Riset Hasil Industri Hutan, 2014, 6(1), 27-34.

Aristo, J. P.; Yulianti, I. M. Dan Jati, W. N., Potensi Arang Aktif dari Kulit Buah Durian (Durio zibhetinus Murr.) dengan Aktivator NaOH sebagai penjernih Air Sumur, Biota, 2018, 3(3), 117-124.

Azevedo, D. C.; Araújo, J. C.; Bastos-Neto, M.; Torres, A. E.; Jaguaribe, E. F. dan Cavalcante, C. L, Microporous activated carbon prepared from coconut shells using chemical activation with zinc chloride, Microporous and Mesoporous Materials, 2007, 100(1), 361-364.

Bansal, R. C.; Donnet, J. B. dan Stoecli, F., Active Carbon, Marcel Dekker, New York, 1988.

Barrett, E. P.; Joyner, L. G. dan Halenda, P. P., The Determination of Pore Volume and Area Distributions in Porous Substances. I. Computations from Nitrogen Isotherms, Journal of the American Chemical Society, 1951, 73(1), 373-380.

Brunauer, S.; Emmett, P. H. dan Teller, E., Adsorption of gases in multimolecular layers, Journal of the American Chemical Society, 1938, 60(2), 309-319.

Cai, T.; Zhou, M.; Ren, D.; Han, G. dan Guan, S., Highly ordered mesoporous phenol–formaldehyde carbon as supercapacitor electrode material, Journal of Power Sources, 2013, 231, 197-202.

Chandra, T. C.; Mirna, M. M.; Sunarso, J.; Sudaryanto, Y. dan Ismadji, S., Activated carbon from durian shell: Preparation and characterization. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2009, 40(4), 457-462.

Du, X.; Zhao, W.; Ma, S.; Ma, M. dan Qi, T., Effect of ZnCl2 impregnation concentration on the microstructure and electrical performance of ramie-based activated carbon hollow fiber, Ionics, 2016, 22(4), 545-553.

Ji, H.; Zhao, X.; Qiao, Z.; Jung, J.; Zhu, Y.; Lu, Y. dan Ruo, R. S., Capacitance of carbon-based electrical double-layer capacitors. Nature Communications, 2014, 5.

Khairiah, K. dan Destini, R., Analisis Kelistrikan Pasta Elektrolit Limbah Kulit Durian (Durio zibethinus) sebagai Bio Baterai. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan FKIP UNTIRTA, Serang, 2017.

Kusumaningtyas, R. D.; Suyitno, H. dan Wulansarie, R., Pengolahan Limbah Kulit Durian di Wilayah Gunungpati Menjadi Biopestisida yang Ramah Lingkungan, Jurnal Teknik Kimia, 2017, 15(1), 38-43.

Kuzmenko, V.; Saleem, A. M.; Bhaskar, A.; Staaf, H.; Desmaris, V. dan Enoksson, P., Hierarchical Cellulose-derived Carbon Nanocomposites for Electrostatic Energy Storage, Journal of Physics: Conference Series, 2015, 660.

Lua, A. C. dan Yang, T., Characteristics of activated carbon prepared from pistachio-nut shell by zinc chloride activation under niterogen and vacuum conditions, Journal of Colloid and Interface Science, 2005, 505-513.

Marlinawati, M.; Yusuf, B. dan Alimuddin, A., Pemanfaatan Arang Aktif dari Kulit Durian (Durio zibethinus L.) sebagai Adsorben Ion Logam Kadmium(III), Jurnal Kimia Mulawarman, 2015, 13(1), 23-27.

Nuriana, W.; Anisa, N. dan Martana., Karakteristik Biobriket Kulit Durian sebagai Bahan Bakar Alternatif Terbarukan, Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 2013, 23(1), 70-76.

Prahas, D.; Kartika, Y.; Indraswati, N. dan Ismadji, S., Activated carbon from jackfruit peel waste by H3PO4 chemical activation: Pore structure and surface chemistry characterization, Chemical Engineering Journal, 2008, 140(1), 32-42.

Santoso, P. J., Indonesia Berpotensi Produksi Durian Sepanjang Tahun, Agroinovasi, Edisi 19 – 25 Desember 2012, hal. 10-16.

Sing, K.; Everett, D. H.; Haul, R.; Moscou, L.; Pierotti, R. A.; Rouguerol, J. dan Siemieniewska, T., Reporting physisorption data for gas/solid interface with special reference to the determination of surface area and porosity, Pure and Applied Chemistry, 1985, 57(4), 603-619.

Ulfia, S. M. dan Astuti, A., Sintesis Karbon Aktif dari Kulit Durian untuk Pemurnian Air Gambut, Jurnal Fisika Unand, 2014, 3(4), 255-261.

Wei, Q.; Chen, Z.; Cheng, Y.; Wang, X.; Yang, X. dan Wang, Z., Preparation of electrochemical performance of orange peel based-activated carbons activated by different activators, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2019.

Zhang, R. R.; Xu, Y. M.; Harrison, D.; Fyson, J.; Qiu, F. L. dan Southee, D., Flexible strip supercapacitors for future energy storage, International Journal of Automation and Computing, 2015, 12(1), 43-49.




DOI: http://dx.doi.org/10.36055/jip.v8i1.5439

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Jurnal integrasi Proses (JIP) has been indexed by:

                   

 

 


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.