Sintesis Serta Karakterisasi Komposit MOF dan Karbon Aktif dari Padatan Limbah Produksi Tepung Agar-Agar Sebagai Adsorben CO2

Abstract

Emisi dari gas CO2 yang dihasilkan dari hasil pembakaran kendaraan bermotor semakin meningkat dikarenakan oleh perkembangan industri yang semakin meningkat setiap harinya. 90% peningkatan gas CO2 dikarenakan adanya kenaikan efek rumah kaca dimana konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) meningkat drastis pada atmosfer. Bahan berpori merupakan salah satu bahanyang dijadikan sebagai adsorben yang berfungsi sebagai adsorben untuk unsur anorganik, seperti gas karbon dioksida. Adapun pembuatan adsorben dapat memanfaatkan bahan bahan yang mudah untuk didapatkan seperti limbah dari biomasa hasil dari perkebunan. Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kekayaan laut yang melimpah seperti penghasil rumput laut yang berkualitas tinggi yang digunakan sebagai bahan utama pembuatan produk olahan agar-agar bubuk sebagai salah satu sektor pangan serta ilmu pengetahuan. Limbah padat rumput laut memiliki potensi untuk digunakan sebagai prekursor dalam produksi karbon aktif, karena memiliki kandungan selulosa yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk menciptakan jenis komposit baru menggunakan karbon aktif yang berasal dari limbah padat rumput laut dan Metal Organic Framework (MOF) untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi gas karbon dioksida. Sintesis untuk karbon aktif ini dilakukan dengan menggunakan metode karbonisasi dalam suhu tinggi dan diikuti dengan aktivasi kimia menggunakan larutan NaOH. MOF merupakan bahan berpori yang biasa digunakan sebabai adsorben untuk menyerap zat organik atau gas. MOF dapat disintesis dari logam transisi seperti Cu dan Ni. Penggunaan MOF bertujuan untuk meningkatkan kualitas adsorpsi dari karbon aktif karena MOF memiliki nilai penyerapan yang tinggi. Dalam penelitian ini Cu-MOF dan Ni-MOF disintesis menggunakan asam tereftalat sebagai ligan. Komposit yang dihasilkan dalam studi ini merupakan kombinasi dari karbon aktif dan MOF berbasis Cu dan Ni (Cu-MOF dan Ni-MOF) melalui proses campuran sederhana. Hasil komposit MOF/AC diselidiki untuk mempelajari lebih lanjut tentang porositas dan luas permukaannya yang dicirikan menggunakan analisis BET, dan potensi untuk menyerap gas karbon dioksida, yang dilakukan dengan menggunakan Temperature Program Desorption (TPD)-CO2. dan BET digunakan untuk menentukan porositas dan luas permukaannya. Hasil luas permukaan (SBET) karbon aktif, Cu-MOF/AC, dan Ni-MOF/AC masing-masing adalah 17,49 m2/g, 13,46 m2/g, dan 27,88 m2/g. Kapasitas adsorpsi CO2 yang dihasilkan dari karbon aktif, Cu-MOF/AC, dan Ni-MOF/AC adalah 2,27 mmol/g, 1,58 mmol/g, 1,96 mmol/g. Dapat disimpulkan bahwa komposit metal transition-MOF/AC menghasilkan kapasitas adsorpsi CO2 yang lebih tinggi daripada karbon aktif. Dengan demikian pengkompositan karbon aktif dengan logam transisi dapat meningkatkan kapasitas nilai adsorpsi gas CO2.