PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM :
SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT TiO2/CARBON NANO TUBE (CNT) SEBAGAI SUPERKAPASITOR DENGAN METODE
CHEMICAL VAPOR DEPOSITION (CVD) BIDANG KEGIATAN :
PKM PENELITIAN
Diusulkan oleh :
Yusup Maulana Saptedi I 0513051/Angkatan 2013 Achmad Murtadho I 0513001/Angkatan 2013 Dery Biyantoro I 0512015/Angkatan 2012 Muhamad Iqbal Putra I 0514036/Angkatan 2014
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
iii DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ……….. i
HALAMAN PENGESAHAN ………. ii
DAFTAR ISI……… iii
DAFTAR GAMBAR ……….. iv DAFTAR TABEL ………... iv RINGKASAN ………. v BAB 1. PENDAHULUAN……….……… 1 1.1 Latar Belakang ……….……….. 1 1.2 Perumusan Masalah ……… 2 1.3 Tujuan Penelitian ……… 2
1.4 Luaran yang Diharapkan ……… 2
1.5 Manfaat Program ………. 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ………. 3
2.1 Superkapasitor ... 3
2.2 Titanium Oksida (TiO2) ... 4
2.3 Carbon Nanotube ... 5
2.4 Chemical Vapor Deposition ... 6
BAB 3 METODE PELAKSANAAN ……….. 7
3.1 Variabel ……….. 7
3.2 Alat dan Bahan Penelitian ……….. 7
3.3 Model yang digunakan ………... 7
3.4 Sintesis TiO2/Carbon Nanotube (CNT)……….. 7
3.5 Metodologi Peneltian ………. 8
BAB 4 BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ……….…….. 9
4.1 Biaya ……….. 9
4.2 Jadwal Kegiatan ………. 9
DAFTAR PUSTAKA ………. 10
LAMPIRAN Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota , Biodata Dosen Pendamping… 11 Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ……….… 15
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas ….. 17
iv
Gambar 2.1 Sistem Rangkaian Superkapasitor ... 4
Gambar 2.2 Bentuk Kisi Kristal TiO2 Fasa Rutile, Fasa Anatase………... 5
Gambar 2.2 Struktur Tiga Dimensi Carbon Nanotube... 5
Gambar 3.1 Rangkaian Alat Pembuatan CNT ... 7
Gambar 3.2 Skema Cara Kerja Penelitian... 8
DAFTAR TABEL Tabel 1. Ringkasan Anggaran Biaya ... 9
v RINGKASAN
Dengan makin maraknya pertumbuhan teknologi, kebutuhan alat penyimpan energi seperti baterai dan kapasitor sangat dibutuhkan sebagai komponen utama dari teknologi tersebut. Kapasitor dan baterai memiliki prinsip yang sama yaitu menyimpan energi, perbedaannya adalah baterai menyimpan energi secara kimiawi yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Perubahan energi listrik membutuhkan waktu, sehingga perlu beberapa jam untuk mengisi arus listrik. Sementara, kapasitor tidak butuh konversi energi kimia ke energi listrik. Listrik dapat diisikan jauh lebih cepat ke dalam kapasitor dibanding ke dalam baterai. Akan tetapi, kapasitor tidak dapat menyimpan energi listrik dalam waktu lama. Listrik dalam kapasitor bisa hilang dalam waktu hitungan detik.
Superkapasitor merupakan alat penyimpan energi yang memiliki keunggulan dibandingkan dengan baterai dan kapasitor konvensional, diantaranya adalah waktu hidup yang lebih lama, prinsip dan modelnya yang sederhana, waktu pengisian yang pendek, aman dan memiliki rapat daya yang tinggi yaitu 10-100 kali lipat lebih besar.
Bahan elektroda dasar yang digunakan untuk kapasitor adalah karbon aerogel, nanofoam, nanotube, karbon aktif, logam oksida, dan polimer konduktif. Logam oksida Ru dan Ir menghasilkan kapasitansi spesifik yang sangat tinggi namun mahal dan sulit didapatkan.
Bahan yang potensial digunakan dalam pembuatan superkapasitor adalah komposit dari nanomaterial Titanium Oksida (TiO2) dan carbon nanotube (CNT). Nanokristal TiO2 memiliki sifat kestabilan yang tinggi, memiliki nilai kelistrikan yang rendah, dan tahan terhadap korosi sehingga cocok digunakan sebagai elektroda. CNT sangat baik digunakan sebagai bahan elektroda untuk superkapasitor, karena struktur berongga yang unik, konduktivitas listrik yang baik, luas permukaan spesifik besar, porositas cocok untuk transportasi ion elektrolit.
Pada penelitian ini nanokomposit TiO2/CNT diperoleh dengan metode Chemical Vapor Deposition (CVD). CVD paling mudah dilakukan dengan impuritas yang cukup rendah dan relatif lebih murah. Impuritas dapat diminimalkan dengan proses purifikasi carbon nanotube. Analisis menggunakan transmission electron microscopy (TEM) untuk mengetahui morfologi dari nanokomposit TiO2/CNT. Performa elektrokimia dari superkapasitor dapat dikarakterisasi menggunakan perhitungan Cyclic Voltammograms (CV) dan galvnostatic charge-discharge.
Variasi variabel temperatur dan waktu optimum dari pertumbuhan nanokomposit TiO2/CNT diteliti lebih lanjut untuk bisa mendapatkan dielektrisitas yang tinggi pada superkapasitor.
Keyword : Superkapasitor, Titanium Oksida (TiO2), Carbon Nanotube (CNT), Chemical Vapor Deposition (CVD)
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
Dewasa ini, pertumbuhan teknologi khususnya di bidang elektronik, telekomunikasi digital, dan transportasi semakin pesat. Pertumbuhan teknologi tersebut diiringi dengan pertumbuhan alat penyimpan energi sebagai komponen utama teknologi tersebut.
Penggunaan penyimpan energi seperti baterai, kapasitor, dan sejenisnya makin marak digunakan. Secara prinsip kapasitor hampir mirip dengan baterai, yaitu sama-sama menyimpan energi, perbedaannya adalah baterai menyimpan energi listrik secara kimiawi. Energi kimia itu diubah menjadi energi listrik. Perubahan energi listrik membutuhkan waktu, sehingga perlu beberapa jam untuk mengisi arus listrik. Sementara, kapasitor tidak butuh konversi energi kimia ke energi listrik. Listrik dapat diisikan jauh lebih cepat ke dalam kapasitor dibanding ke dalam baterai. Akan tetapi, kapasitor tidak dapat menyimpan energi listrik dalam waktu lama. Listrik dalam kapasitor bisa hilang dalam waktu hitungan detik.
Superkapasitor melengkapi dari baterai dan kapasitor konvensional sebagai alat penyimpan energi yang telah digunakan secara luas. Superkapasitor memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan baterai dan kapasitor konvensional, diantaranya adalah waktu hidup yang lebih lama, prinsip dan modelnya yang sederhana, waktu pengisian yang pendek, aman dan memiliki rapat daya yang tinggi yaitu 10-100 kali lipat lebih besar (Kay Hyeok, 2001), (Karthikeyan, 2009), (Jayalakshmi, 2008), (Sahay, 2009).
Dari sisi teknis, superkapasitor memiliki jumlah siklus yang relatif banyak (>100000 siklus), kerapatan energi yang tinggi, kemampuan menyimpan energi yang besar, prinsip yang sederhana dan konstruksi yang mudah (Kay Hyeok, 2001). Sedangkan dari sisi keramahan terhadap pengguna, superkapasitor meningkatkan keamanan karena tidak ada bahan korosif dan lebih sedikit bahan yang beracun (Karthikeyan, 2009).
Bahan elektroda dasar yang digunakan untuk kapasitor adalah karbon aerogel, nanofoam, nanotube, karbon aktif, logam oksida, dan polimer konduktif (Karthikeyan, 2009). Logam oksida Ru dan Ir menghasilkan kapasitansi spesifik yang sangat tinggi. Namun kelangkaan dan mahalnya logam ini menjadi faktor dalam pembuatannya. Oleh karena itu, dibutuhkan terobosan baru dalam pembuatan superkapasitor dengan bahan yang murah dengan performa yang sama (Ghani dkk, 2000).
Bahan yang potensial digunakan dalam pembuatan superkapasitor adalah nanomaterial TiO2 dan carbon nanotube (CNT). Nanokristal TiO2 memiliki sifat kestabilan yang tinggi, memiliki nilai kelistrikan yang rendah, dan tahan terhadap korosi. CNT sangat baik digunakan sebagai bahan elektroda untuk
2
superkapasitor, karena struktur berongga yang unik, konduktivitas listrik yang baik, luas permukaan spesifik besar, porositas cocok untuk transportasi ion elektrolit.
Nanokomposit TiO2/CNT dapat dipereloh dengan metode Chemical Vapor Deposition (CVD). CVD paling mudah dilakukan dengan impuritas yang cukup rendah dan relatif lebih murah. Impuritas dapat diminimalkan dengan proses purifikasi karbon nanotube.
TiO2/CNT yang terbentuk dianilisis menggunakan transmission electron microscopy (TEM) untuk mengetahui morfologi dari nanokomposit TiO2/CNT. Performa elektrokimia dari superkapasitor dapat dikarakterisasi menggunakan perhitungan Cyclic Voltammograms (CV) dan galvnostatic charge-discharge (Chen, 2013).
Penelitian ini diharapkan dapat memperoleh superkapasitor dari sintesis TiO2/CNT yang dapat berguna dan menjawab tantangan energi dimasa mendatang.
1.2 Rumusan Masalah
Hal yang dibahas dalam penelitian ini adalah :
a. Bagaimana cara mensintesis nanokomposit TiO2/CNT sebagai superkapasitor b. Bagaimana pengaruh variabel waktu dan suhu dari pertumbuhan TiO2/CNT
terhadap dielektrisitas superkapasitor 1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
a. Memperoleh metode sintesis komposit TiO2/CNT sebagai seperkapasitor b. Memperoleh suhu dan waktu optimum dari pertumbuhan TiO2/CNT agar
superkapasitor mempunyai dielektrisitas yang tinggi 1.4 Luaran yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah publikasi dalam bentuk makalah dalam seminar nasional dan/atau internasional dan artikel dalam jurnal ilmiah nasional dan/atau internasional,
1.5 Manfaat Program
Mengaplikasikan dan menghubungkan teori yang diperoleh selama perkuliahan dengan pelaksanakan penelitian.
Bentuk kepekaan dan bersikap kritis terhadap perkembangan teknologi. Diharapkan mampu menghasilkan superkapasiitor yang mempunyai
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Superkapasitor
Superkapasitor adalah kapasitor double layer, energi disimpan oleh transfer muatan pada batas antara elektroda dan elektrolit. Ketika komposit logam oksida dan carbon nano tube digunakan sebagai elektroda untuk superkapasitor, mekanisme penyimpanan termasuk kapasitansi lapisan ganda (double layer capacitance) dan pseudocapacitance, sehingga menghasilkan kapasitansi yang lebih tinggi.
Superkapasitor dapat menggantikan baterai berkaitan dengan sifatnya yang mampu bertahan lama meskipun diisi ulang berkali-kali serta mempunyai kemampuan mengisi ulang dengan cepat. Kebutuhan waktu yang singkat dalam pengisian ulang ini menyebabkan superkapasitor mempunyai potensi yang besar dibandingkan baterai. Hal ini disebabkan karena baterai harus mengubah energi listrik menjadi bentuk kimia agar energi ini dapat tersimpan (Hartman R, 2011).
Superkapasitor memiliki sifat yang melengkapi kekurangan dari baterai dan kapasitor konvensional. Baterai memiliki rapat energi yang sangat tinggi, namun demikian memiliki rapat daya yang sangat rendah. Sedangkan kapasitor konvensional pada umumnya memiliki rapat daya yang sangat tinggi namun rapat energinya sangat rendah. Superkapasitor menghasilkan rapat daya yang tinggi serta rapat energi yang tinggi. Rapat daya berhubungan dengan “kekuatan” (jumlah watt) kombinasi dari arus dan volt, sedangkan rapat energi berhubungan dengan waktu pemakaian.
Kelebihan superkapasitor dibandingkan dengan baterai atau superkapasitor konvensional adalah.
1. Superkapasitor memiliki ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan baterai sehingga, menjadikan superkapasitor lebih ringan dibandingkan dengan baterai.
2. Superkapasitor memiliki akses yang cepat untuk menyimpan energi, pengisian yang sangat cepat dibandingkan dengan baterai.
3. Siklus charge/discharge 106 kali dibandingkan baterai.
4. Rapat energi superkapasitor adalah 10-100 kali lebih besar dibandingkan dengan kapasitor konvensional (tipe 20-70 MJ/m3).
5. Nilai kapasitansinya lebih dari 5 F/cm2.
6. Memiliki efisiensi tinggi yaitu 95%. Rapat daya 10 kali lebih besar dibandingkan dengan baterai.
7. Waktu charge dan discharge sangat singkat. 8. Nilai kapasitansinya berkisar antara 0.043-2700 F.
(Jayalakshmi, 2008), (Sahay, 2009), (Evans, 2006), (Chmiola, 2005) (Ganesh, 2006).
4
Metode pelapisan TiO2/CNT pada substrat perak superkapasitor dilakukan dengan metode spin coating. Metode spin coating ini memiliki beberapa keunggulan, diantaranya dapat menumbuhkan film tipis dielektrik dengan kualitas yang baik dan murah. Kualitas film tipis yang ditumbuhkan dengan metode ini sangat peka terhadap parameter fabrikasi yang digunakan. Dilakukan sandwiching dengan menggunakan separator dengan ketebalan 0,05 mm seperti gambar dibawah.
Gambar 2.1 Sistem Rangkaian Superkapasitor . 2.2 Titanium Dioksida (TiO2)
Di alam umumnya TiO2 mempunyai tiga fasa yaitu rutile, anatase, dan brukit. Fasa rutile dari TiO2 adalah fasa yang umum dan merupakan fasa disintesis dari mineral ilmenite melalui proses Becher. Pada proses Becher, oksida besi yang terkandung dalam ilmenite dipisahkan dengan temperatur tinggi dan juga dengan bantuan gas sulfat atau klor sehingga menghasilkan TiO2 rutile dengan kemurnian 91-93%. Titania pada fase anatase umumnya stabil pada ukuran partikel kurang dari 11nm, fasa brookite stabil pada ukuran 11-35 nm, dan fasa rutile stabil pada ukuran diatas 35 nm (Septina dkk, 2007).
Nanopartikel TiO2 merupakan material semikonduktor tipe-n yang mempunyai ukuran partikel antara 10 sampai 50 nanometer. TiO2 berperan penting dalam pemanfaatan fotoenergi karena memiliki daya oksidatif dan stabilitas yang tinggi terhadap fotokorosi, murah, mudah didapat dan tidak beracun (Rahmawati, 2011). TiO2 mempunyai kemampuan untuk menyerap warna lebih banyak karena di dalamnya terdapat rongga dan ukurannya dalam nano, maka disebut nanoporous. Struktur TiO2 memiliki tiga bentuk struktur yaitu rutile, anatase dan brukit. Rutile dan anatase cukup stabil, sedangkan brukit sulit ditemukan, biasanya terdapat dalam mineral dan sulit dimurnikan. Struktur anatase dan rutile dapat dilihat pada Gambar di bawah (Rahmawati, 2003).
Pada TiO2 elektron melakukan kinerja sangat lambat, karena pergerakan elektron melewati TiO2 sangat lambat, maka untuk membuat potongan TiO2 dengan ketebalan 1 milimeter terisi penuh membutuhkan waktu beberapa tahun. Dengan mengurangi ketebalannya, TiO2 dapat menjadi elektroda yang sangat baik, yaitu batang TiO2 dengan ketebalan 10 nm. Dengan ketebelan 10 nm maka TiO2 dapat terisi maksimum dengan elektron dalam waktu beberapa
mili-detik. Sifat tersebut sangat berguna untuk membuat baterai dengan kapasitansi yang tinggi.
Gambar 2.2 Bentuk Kisi Kristal TiO2 Fasa Rutile (kanan), Fasa Anatase (kiri)
2.3 Carbon Nanotube
Carbon nanotube ditemukan pada tahun 1991 oleh ilmuan Jepang Sumio Iijima (Iijima, 1991). Karbon nanotube merupakan molekul karbon berbentuk silinder dan termasuk ke dalam kelompok fullerene. Karbon nanotube yang ideal terbentuk dari sebuah lembaran ikatan karbon seperti grafit yang dilengkungkan membentuk silinder.
Istilah nanotube muncul karena ukuran diameternya yang mempunyai orde nanometer dengan panjang beberapa centimeter. Rasio panjang dan diameter ini menyebabkan seakan-akan karbon nanotube berdimensi satu.
Gambar 2.3 Struktur Tiga Dimensi Carbon Nanotube
Ada dua tipe umum karbon nanotube, yaitu single-walled nanotube (SWNT) dan multi-walled nanotube (MWNT). SWNT terbentuk dari sebuah lembaran grafit yang dilengkungkan. Sebuah SWNT terdiri dari dua bagian yang mempunyai sifat fisis dan kimia yang berbeda. Bagian pertama adalah bagian sisi dinding silinder dan bagian lain adalah ujung-ujung silinder. MWNT terbentuk dari gabungan beberapa SWNT dengan diameter yang berbeda-beda. Panjang dan diameter MWNT sangat berbeda dengan SWNT, sehingga sifat fisis dan kimianya pun akan sangat berbeda. (Andrews, dkk., 1999).
Sifat elektrik, molekul, dan struktur karbon nanotubeditentukan struktur satu dimensinya. Beberapa sifat penting karbon nanotubeadalah :
6
Reaktifitas kimia karbon nanotubeakan meningkat sebanding dengan hasil kenaikan arah kurvatur permukaan karbon nanotube. Oleh karena itu, reaktifitas kimia pada bagian dinding karbon nanotube akan sangat berbeda dengan bagian ujungnya. Diameter karbon nanotube yang lebih kecil akan meningkatkan reaktivitas.
Konduktivitas elektrik
Karbon nanotube dengan diameter yang lebih kecil dapat menjadi semi konduktor atau menjadi metalik tergantung pada vektor khiral. Perbedaan konduktifitas ini disebabkan oleh struktur molekul.
Kekuatan mekanik
Karbon nanotubemempunyai modulus Young yang sangat besar pada arah aksialnya. Nanotube menjadi sangat fleksibel karena ukurannya yang panjang. Karbon nanotube sangat potensial untuk aplikasi material komposit sesuai dengan kebutuhan.
2.4 Chemical Vapor Deposition
Karbon nanotubedapat diperoleh dari 3 teknik yaitu pancaran elektroda, penggunaan laser, dan endapan uap senyawa kimia (chemical vapour deposition, CVD). Pancaran elektroda dilakukan dengan melewatkan uap di antara dua elektroda karbon yang umumnya menghasilkan karbon nanotube impuritas yang tinggi (Takikawa, dkk., 2006). Teknik pencahayaan laser dapat menghasilkan karbon nanotube yang bersih namun mahal (Guo, dkk., 1995). CVD paling mudah dilakukan dengan impuritas yang cukup rendah. Impuritas dapat diminimalkan dengan proses purifikasi karbon nanotube.
Metode Chemical Vapour Deposition (CVD) dilakukan dengan mengalirkan sumber karbon dalam fase gas melalui suatu sumber energi seperti sebuah plasma atau koil pemanas untuk mentransfer energi ke molekul karbon. Secara umum gas yang digunakan adalah metana, CO, dan asetilena. Selain itu fullerene dapat juga digunakan sebagai sumber karbon (Maruyama, dkk., 2003). Sumber energi digunakan untuk meng-crack molekul karbon menjadi atom karbon reaktif. Karbon mendifusi ke substrat yang telah panas dan tertempel dengan sebuah katalis. Katalis biasanya adalah logam transisi baris pertama seperti Ni, Fe, atau Co. Beberapa penelitian sebelumnya menggunakan campuran katalis Co/Mo, Co/MgO, Fe/Mo. Karbon nanotube akan terbentuk jika parameter-paremeter proses tetap terjaga.
Sintesis karbon nanotube CVD umumnya terbagi menjadi dua tahap, yaitu preparasi katalis dan sintesis nanotube sesungguhnya. Katalis disiapkan dengan memercikkan logam transisi ke dalam substrat. Selanjutnya dengan proses penggoresan senyawa kimia atau proses thermal annealing menyebabkan pembentukkan inti partikel katalis. Temperatur sintesis nanotube dengan proses CVD umumnya 650 – 900 0C dengan yield sekitar 30 %.
BAB 3
METODE PENILITIAN 3.1. Variabel
Variabel-variabel proses yang dipelajari adalah: Perbandingan massa TiO2/CNT dan variasi waktu penutupan pompa vakum dan pereaksian. 3.2. Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1. Alat yang digunakan: 1. reaktor, katalis, furnace 2. flowmeter
3. vakum gauge 4. pendingin 5. Pompa vakum 3.2.2. Bahan yang digunakan:
1. LPG 2. gas N2/H2 3. TiO2
3.3 Model yang digunakan
Gambar 3.1 Rangkaian Alat Pembuatan CNT Keterangan Gambar :
1. Reaktor, katalis, furnace 6. Pendingin
2. LPG 7. Pompa Vakum 3. Gas N2/H2
4. Flowmeter 5. Vakum gauge
3.4 Sintesis TiO2/Carbon Nanotube (CNT)
Campuran TiO2 dan silika gel 500 mg diletakkan pada boat keramik dan dimasukkan pada reaktor kuarsa. Reaktor divakumkan sampai 0,4 bar untuk
8
mengeluarkan udara dalam reaktor. Gas N2 dialirkan kecepatan alir 2 liter/menit selama 10 menit pada suhu kamar. Furnace dinyalakan dan diset pada suhu yang diinginkan yaitu 400 oC, 500 oC, dan 600 oC. LPG dialirkan masuk ke dalam furnace selama 20 menit dengan laju alir N2 diturunkan menjadi 1 liter/menit dan H2 mulai dialirkan 1 liter/menit. Aliran LPG, N2, H2 dan pompa vakum kemudian ditutup dan direaksikan selama 20, 30, dan 40 menit. Metode pelapisan TiO2/CNT pada substrat perak superkapasitor dilakukan dengan metode spin coating dan disusun dengan sandwiching.
Analisa dilakukan dengan mengamati foto TEM (transmission electron microscopy) dan Performa elektrokimia dari superkapasitor dikarakterisasi dengan perhitungan Cyclic Voltammograms (CV) dan galvnostatic charge-discharge. 3.5. Metodologi Penelitian
CampuranTiO2dan silika gel 500 mg diletakkan pada boat keramik dan dimasukkan
pada reaktor kuarsa Reaktor divakumkan sampai
0,4 bar untuk mengeluarkan udara dalam reaktor
Gas N2dialirkan kecepatan alir 2 liter/menit selama 10
menit pada suhu kamar LPG dialirkan masuk ke dalam furnaceselama 20 menit dengan laju alir N2
diturunkan menjadi 1 liter/menit dan H2mulai
dialirkan 1 liter/menit
Aliran LPG, N2, H2dan
pompa vakum kemudian ditutup dan direaksikan selama 20, 30, dan 40 menit
Proses perakitan superkapasitor dengan metode spin coating dan disusun dengan sandwiching,
Analisa dilakukan dengan mengamati foto TEM (transmission electron microscopy) dan Performa elektrokimia dari superkapasitor dikarakterisasi dengan perhitungan Cyclic Voltammograms (CV) dan galvnostatic charge-discharge. Pertikel TiO26%
berat total (katalis + silika gel) dilarutkan ke dalam aquades 75
ml Campuran diimpregnasi dengan
cara dipanaskan dalam oven suhu 80oC selama 1 hari
Selanjutnya campuran (TiO2dan silika gel dikalsinasi dalam furnacesuhu
400o C, 500o C, da 600o C pada aliran udara selama 60 menit Setelah didinginkan dalam desikator, campuran di-screen
lolos 200 mesh
Pre-treatment Proses Sintesis Analisis
BAB 4
BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Biaya
Tabel 1. Ringkasan Anggaran Biaya
No. Jenis Pengeluaran Total (Rp) Presentase (%) 1. Peralatan penunjang (15-25%) 3.100.000 25 2. Bahan habis pakai (20-35%) 4.405.000 35
3. Perjalanan (15-25%) 3.100.000 25
4. Lain-lain (Maks. 15%) 1.846.000 15
Total biaya 12.451.000 100 %
4.2 Jadwal Kegiatan
Tabel 2. Jadwal Pelaksanaan Kegiatan
Kegiatan Bulan ke - 1 2 3 4 5 1. Persiapan a. Pengumpulan Bahan Baku b. Pengolahan awal c. Persiapan Alat 2. Pelaksanaan a. Percobaan pendahuluan b. Pengumpulan data 3. Penyelesaian a. Pengolahan data b. Penyusunan laporan c. Seminar Penelitian
10
DAFTAR PUSTAKA
An, Kay Hyeok. 2001. Electrochemical Properties Of High-Power Supercapacitors Using Single-Walled Carbon nanotube Electrodes. Advanced Functional Materials Vol 11 Hal 387-392.
Andrews, R., et al., 1999, Continuous Production of Aligned Carbon Nanotubes : A step Closer to Commercial Realization, Chemical Physsics Letters, 303, 467–474
Chen, Tao. Dai, Liming. 2013. Carbon Nanomaterials for High-performance Supercapacitors. Materials Today Vol 16 Hal 273.
Chmiola, J. 2005. Double-Layer Capacitance Of Carbide Derived Carbons In Sulfuric Acid. Electrochemical And Solid-State Letters. Vol 8. Hal A 357-A360.
Evans, David. 2006. Improved Capacitor Using Amorphous Ruo2. International Semina On Double layer. Florida: Capacitor And Similar Energy Storage Devices.
Ganesh, V. 2006. New Symmetric and Asymetric Supercapacitors Besade On High Surface Area Porous Nickel And Activated Carbon. Power Sources. Vol 158 Hal 1-43.
Guo, T., et al 1995, Catalytic growth of single-walled nanotubes by laser vaporization, Chemical Physics Letters 243(1,2), 49–54
Karthikeyan, K. 2009. Synthesis And Characterization Of Znco2o4 Nanomaterial For Symmetric Supercapacitor Applications. Ionics.
Iijima, S., 1991, Helical Microtubes of Graphitic Carbon, Nature, 354, 56–58 Jayalakshmi, M. 2008. Simple Capacitors To Supercapacitors.
Int. J. Electrochem. Sci.. Vol 3. Hal 1196–1217.
Lu W., Hartman R., 2011. Nanocomposite electrodes for high performance supercapacitors, Journal of Physical Chemistry Letters 43, 655.
Septina, wilman; Fajarisandi, Dimas; Aditia Mega, 2007. Pembuatan Prototipe Solar Cell Murah dengan Bahan Organik-inorganik (Dye-sensitized Solar Cell). Laporan penelitian bidang energi, Institut Teknologi Bandung. Rahmawati, Ayu. S. 2011. Pembuatan dan Karakterisasi Sel Surya Titanium
Dioksida Sensitisasi Dye Antosianin dari Ekstrak Buah Strawberry. Skripsi Mahasiswa Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Rahmawati, F., dan Masykur, A., 2003. Modifikasi Permukaan Semikonduktor TiO2 dengan Penempelan Cu secara Elektrodeposisi Guna Peningkatan Efektifitas Fotokatalitiknya, Laporan Penelitian Dasar, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Sahay, Kuldeep. 2009. Supercapcitor Energy Storage System For Power Quality Improvement. J. Electrical Systems Vol X Hal 1-8
S.A. Abdel-Ghani, T. M. Madkour, H. M. Osman, and A. R. Mohamed. 2000. Egypt. J. Sol., 23 307.
Takikawa, H., Ikeda, M., Itoh, S., and Tahara, T., 2006, Method for Preparing Carbon Nano-fine Particle, Apparatus for Preparing The Same and Mono-layer Carbon Nanotube, United States Patent, No. US 6,989,083 B2
Lampiran 1
Biodata Ketua dan Anggota Ketua
A. Identitas Diri
1. Nama Lengkap Yusup Maulana Saptedi
2. Jenis Kelamin Laki-laki
3. Program Studi Teknik Kimia
4. NIM I0513051
5. Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 02 September 1994
6. E-Mail [email protected]
7. Nomor Telepon /Hp 087835731358 B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN 11 Semanan, Jakarta Barat SMPN 187 Jakarta SMAN 33 Jakarta Jurusan - - IPA Tahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013 C.Penghargaan 10 tahun Terakhir
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Tahun
1. Lolos Pendanaan PKM-P Dikti 2015
2. Finalis LKTIN MARSS Universitas Negeri Yogyakarta
Universitas Negeri Yogyakarta
2014 3. Juara 1 Olimpiade Kimia tingkat
nasional
Univ. Negeri Jakarta 2012 4. Pembinaan OSN tingkat Provinsi Pemerintah provinsi
Jakarta
2012
5. Lolos OSN tingkat
kotamadya/kabupaten
Pemerintah Daerah Kotamadya Jakarta Barat
2012
6. 5 besar lomba kaligrafi tingkat provinsi
SMAN 78 Jakarta 2012 7. Semifinalis Lomba Cerdas
Cermat Islam tingkat provinsi
SMAN 78 Jakarta 2012 8. Juara 2 LKTI tingkat sekolah SMAN 33 Jakarta 2012
Semua data yang saya diisikan dan tercamtum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu pernyataan dalam pengajuan PKM-P ini.
12
Surakarta, 30 September 2015 Ketua,
(Yusup Maulana Saptedi) Anggota 1
A.Identitas Diri
1 Nama Lengkap Achmad Murtadho
2 Jenis Kelamin Laki –Laki
3 Program Studi Teknik Kimia
4 NIM I0513001
5 Tempat dan Tanggal Lahir Surabaya, 29 Mei 1995
6 E-Mail [email protected]
7 Nomor Telepon /Hp 083857161373
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi Diponegoro Diponegoro SMAN 3 Surakarta
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013
Semua data yang saya diisikan dan tercamtum dalam biodata ini adalah bena dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu pernyataan dalam pengajuan PKM-P ini.
Surakarta, 30 September 2015 Anggota 1,
( Achmad Murtadho ) Anggota II
A. Identitas Diri
1. Nama Lengkap Dery Biyantoro
2. Jenis Kelamin Laki-laki
3. Program Studi Teknik Kimia
4. NIM I0512015
5. Tempat dan Tanggal Lahir Kulonprogo, 20 Desember 1993
6. E-Mail [email protected]
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN Pengkol SMPN 1 Galur SMAN 2 Bantul
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012
dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu pernyataan dalam pengajuan PKM-P ini.
Surakarta, 30 September 2015 Anggota II,
(Dery Biyantoro) Anggota III
A. Identitas Diri
1. Nama Lengkap Muhamad Iqbal Putra
2. Jenis Kelamin Laki-laki
3. Program Studi Teknik Kimia
4. NIM I0514036
5. Tempat dan Tanggal Lahir Tangerang, 01 September 1996
6. E-Mail [email protected]
7. Nomor Telepon /Hp 081293986611 B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN 1 Tangerang SMPN 16 Tangerang
SMAN 3
Tangerang
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2002-2008 2008-2011 2011-2014 D.Penghargaan 10 tahun Terakhir
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Tahun
1. Juara 2 Spelling And Grammar Grand 2006
2. Lomba Puisi Tingkat Nasional 4 Pilar Negara Indonesia
MPR RI dan DPR RI 2013
3. Lomba Nasyid SMAN 1 Tangerang 2013
14
Semua data yang saya diisikan dan tercamtum dalam biodata ini adalah bena dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu pernyataan dalam pengajuan PKM-P ini.
Surakarta, 30 September 2015 Anggota 3,
(Muhamad Iqbal Putra) Biodata Dosen Pembimbing
1. Nama : Dr. Adrian Nur, S.T.,M.T.
2. TTL : Samarinda, 08 Januari 1973
3. Jenis kelamin : Laki-laki 4. Status Perkawinan : Kawin
5. Alamat : Tegalsari XXXII/01 Kadipiro, Surakarta
6. NIDN : 0008017302
7. Golongan/Pangkat : IV/A
8. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala
9. Fakultas/Program Studi : Teknik/Teknik Kimia 10. Perguruan Tinggi : Universitas Sebelas Maret
11. Bidang Keahlian : Teknik Kimia – Teknologi Partikel 12. Email : [email protected]
13. Riwayat pendidikan : Lulus
Tahun
Program Pendidikan (diploma, sarjana, magister, spesialis, dan doktor)
Perguruan Tinggi
1997 Sarjana (S1) Universitas Diponegoro
2002 Magister (S2) Univewrsitas Gajah Mada
2015 Doktor (S3) Institut Teknologi
Sepuluh November
Surakarta, 30 September 2015
(Dr. Adrian Nur, S.T.,M.T) NIP. 19730108 200012 1 001
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan Penunjang Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (Rp) Jumlah (Rp) Reaktor Furnace Mensintesis
karbon nano tube 1 set - -
Flowmeter
Mengukur laju alir gas keluar tabung
reaktor
3 set 300.000 900.000
Vakum gauge Mengukur tekanan
pada reaktor 1 set 90.000 90.000
Pompa Vakum Untuk menarik aliran 1 buah 2.000.000 2.000.000 Ember pendingin Untuk mendinginkan aliran keluar 2 buah 25.000 50.000 Selang Untuk mengalirkan gas dan partikel 3 meter 20.000 60.000 SUB TOTAL (Rp) 3.100.000
2. Bahan Habis Pakai
Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (Rp) Jumlah (Rp)
TiO2 Bahan baku
penelitian 5 kg 150.000 750.000
Gas N2 dan
H2 Sumber gas 2 tabung 1000.000 2.000.000
Etilen Glikol Bahan separator 100 ml 2.300 230.000 Tabung gas LPG (isi ulang gas) Sebagai bahan pembakar pada reaktor 15 tabung 20.000 300.000
Perak Bahan pelapis
superkapasitor 75 g 15.000 1.125.000
16 3. Perjalanan Material Justifikasi Perjalanan Kuantitas Harga Satuan (Rp) Jumlah (Rp) Perjalanan ke ITS Analisis sampel 8 kali 100.000 800.000 Pembelian bahan dan alat
Isi ulang bahan
bakar 10 kali 50.000 500.000 Transportasi seminar Transportasi ke Bandung 2 orang 400.000 800.000 Akomodasi seminar Akomodasi selama di Bandung 2 orang 500.000 1.000.000 SUB TOTAL (Rp) 3.100.000 4. Lain-lain Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (Rp) Jumlah (Rp) Pendaftaran Seminar Mempublikasikan karya 1 makalah 1.000.000 1.000.000 Kertas HVS Mencetak laporan 2 rim 40.000 80.000
Logbook Mencatat perkembangan pelaksanaan 4 buah 25.000 100.000 Penggandaan Laporan Melaporkan hasil pelaksanaan 3 buah 30.000 90.000 CD Sebagai arsip
dalam bentuk file 3 keping 7.000 21.000 Alat Tulis Untuk mencatat
hasil percobaan 4 set 30.000 120.000 Catride
Hitam Mencetak laporan 1 unit 175.000 175.000 Catride
warna Mencetak laporan 1 unit 260.000 260.000
SUB TOTAL (Rp) 1.846.000
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas No Nama/NIM Program Studi Bidang ilmu Alokasi Waktu (jam / minggu) Uraian Tugas 1 Yusup Maulana Saptedi / I 0513051 Teknik Kimia Teknik Kimia 15 Mengatur dan mengontrol pelaksanaan kegiatan, mencatat hasil pelaksanaan 2 Achmad Murtadho/ I 0513001 Teknik Kimia Teknik Kimia 15 Mencatat hasil pelaksanaan , mencari literatur 3 Dery/ I 0512000 Teknik Kimia Teknik Kimia 15 Mencari literatur sebagai penunjang pelaksanaan kegiatan 4. Muhammad Iqbal/ I0514000 Teknik Kimia Teknik Kimia 15 Mengatur Keuangan
