PENGEMBANGAN NON-NOBLE METAL KATALIS BERBASIS Fe-N-C UNTUK OXYGEN REDUCTION REACTION (ORR)

Abstract

Penelitian tugas akhir ini tentang pengembangan non-noble metal katalis berbasis FeN-C untuk oxygen reduction reaction (ORR) dengan tujuan untuk mengetahui aktivitas katalis non-noble metal berbasis Fe-N-C sebagai elektrokatalis ORR. Metode sintesis katalis Fe-N-C adalah pirolisis langsung besi klorida, karbon acetylene black dan glisin pada suhu 900oC selama 3 jam dalam atmosfer N2 dengan variasi rasio pencampuran berat karbon acetylene black terhadap glisin 1:1, 1:2 dan 2:1. Hasil karakterisasi katalis menunjukkan bahwa katalis Fe-N-C memiliki struktur karbon yang masih acak/tidak teratur. Katalis Fe-N-C 1 memiliki nilai ID/IG dan IA/IG paling tinggi yaitu 1,50 dan 0,23, yang membuat katalis Fe-N-C 1 memiliki struktur paling disorder dibandingkan dengan katalis variasi lain. Struktur amorf yang tinggi berpengaruh terhadap luas permukaan katalis Fe-N-C 1, dimana memiliki luas permukaan paling tinggi yaitu 482,30 m2g-1. Dengan luas permukaan yang tinggi membuat katalis Fe-N-C 1 memiliki aktivitas ORR paling tinggi dalam kondisi alkali ataupun asam, dengan nilai onset potential (Eonset) sebesar 1.06 V vs RHE (0,1 M KOH) dan 0,85 V vs RHE (0,5 M H2SO4). Luas permukaan katalis yang tinggi membuat interaksi sisi aktif dengan reaktan semakin tinggi pula.