Jakarta, Portonews.com – Peneliti Pusat Riset Kimia Maju di Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Wiyanti Fransisca Simanullang, menyoroti perubahan signifikan dalam penggunaan material karbon sebagai alternatif logam dalam bidang katalisis. Pengungkapan ini terjadi pada forum pertemuan ilmiah riset dan inovasi ORNAMAT seri 41, yang digelar secara daring pada tanggal 9 Januari 2024.
Karbon, sebagai material yang memiliki berbagai jenis, kini semakin menjadi pilihan utama dalam menggantikan logam bebas, terutama dalam bidang katalisis. Pada acara tersebut, Wiyanti Fransisca Simanullang mempresentasikan hasil penelitiannya mengenai metode sintesis 3D nano-crystalline graphitic carbon dari biomassa melalui elektrokimia pada suhu ruangan. Penelitian ini, yang didanai oleh Second Century Fund-Chulalongkorn University dari tahun 2022 hingga 2023, 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 tidak hanya membantu mengurangi emisi gas rumah kaca tetapi juga menjadi bahan katalis baru yang menjanjikan,” ungkap 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. Metode sintesis ini tidak hanya efisien tetapi juga ramah lingkungan, mengurangi konsumsi energi yang biasanya diperlukan dalam metode sintesis konvensional, seperti dilansir dari laman resmi BRIN.
“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.
Berbagai teknik analisis, seperti instrumen SEM-EDX, Raman, dan GI-XRD, digunakan untuk memverifikasi keberhasilan sintesis karbon dari biomassa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat deposit karbon mencapai hampir 90% menggunakan fruktosa sebagai bahan baku.
Dengan analisis spektra XPS dan Raman, jenis senyawa karbon yang dihasilkan teridentifikasi sebagai grafit, yang merupakan salah satu bentuk karbon yang paling stabil dan serbaguna. Hidrogen peroksida juga terungkap pentingnya dalam proses ini, berperan sebagai hydrogen abstraktor untuk memungkinkan proses pembentukan karbon.
Penelitian ini memberikan harapan untuk pengembangan metode sintesis yang lebih efisien dan ramah lingkungan dalam memproduksi material karbon berkualitas tinggi dari biomassa. “Kami berharap pengembangan ini akan berkontribusi positif dalam berbagai aplikasi, terutama sebagai katalis inovatif di berbagai industri,” tambah Wiyanti mewakili Kelompok Riset Fotokimia dan Katalisis.
