Analisis Morfologi, Kristalinitas, dan Rendemen Grafena Berlapis Nano dari Cangkang Kemiri (Aleurites moluccana (L.) Willd)

Abstract

Penelitian tentang analisis morfologi, kristalinitas dan rendemen Grafena Berlapis Nano (GBN) dari cangkang kemiri dengan metode pirolisis telah dilakukan. Cangkang kemiri memiliki kandungan hemiselulosa 49,22 dan lignin 54,46 % serta memiliki nilai kandungan karbon yang sangat besar. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi optimum temperatur dan waktu pirolisis dalam mengkonversi cangkang kemiri menjadi GBN dan untuk mengevaluasi sifat morfologi, kristalinitas dan rendemen GBN dari cangkang kemiri dari berbagai variasi suhu dan waktu pirolisis. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen laboratorium. GBN disintesis dengan metode pirolisis, serta produk GBN dari setiap variasi temperatur dan waktu pirol isis dikarakterisasi dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy Energy Dispersive X-Ray (SEMEDX), dan Fourier Transform Infrared (FTIR). Data XRD dari GBN menunjukkan adanya puncak lemah dan melebar pada C (002) (20 = 24, 12°) artinya grafena berhasil diproduksi. Data XRD ini didukung oleh data SEM-EDX, GBN memiliki morfologi berbentuk heksagonal yang teratur, sangat rapat dan menyerupai sarang lebah serta memiliki struktur carbon sp2 aromatik (data FTIR). GBN didominasi oleh atom karbon (C) 79 - 84 % dan oksigen (0) 15-19 % (data EDX). Kondisi optimum pirolisis (temperatur (T Pirolisis) dan waktu pirolisis (tPirolisis)), dalam proses produksi GBN adalah T Pirolisis = 400 °C; tPirolisis-1 & II = 4 dan 1 jam, dengan kelimpahan karbon (81,6%). Seluruh data penelitian menunjukkan bahwa GBN dapat diproduksi dari bahan baku cangkang kemiri dengan rendemen terbaik 21, 7 % (b/b), dengan demikian limbah cangkang kemiri dapat dimanfaatkan untuk produksi GBN skala besar.