2019 : Sintesis Metal Organic Frameworks tipe HKUST-1 dengan Doping Co(II) (Co-HKUST-1) dan Penambahan Modulator untuk Peningkatan Kinerjanya sebagai Adsorben Zat Warna Dalam Air

Dra. Ratna Ediati MS., Ph.D
Nurul Widiastuti S.Si,M.Si., Ph.D

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Hong Kong University of Science and Technology-1 (HKUST-1) adalah salah satu jenis MOF yang pertama kali dilaporkan oleh Chui dkk. pada tahun 1999 dan terus dipelajari secara intensif sampai saat ini. HKUST-1 tersusun atas ligan BTC (1,3,5-benzen trikarboksilat) dan ion tembaga membentuk sistem 3-D yang saling berhubungan. HKUST-1 merupakan material berpori yang memiliki keunggulan dibandingkan dengan material berpori lainnya seperti luas permukaan dan volume pori yang besar dan juga stabilitas termal yang tinggi mencapai suhu ~280 °C sehingga sangat baik untuk diaplikasikan dalam bidang adsorpsi, penyimpanan gas dan katalis. Penelitian mengenai sintesis dan aplikasi MOF dan HKUST-1 telah banyak dilakukan dengan berbagai macam kombinasi dan modifikasi yang disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas dari material HKUST-1 baik dari segi luas permukaan maupun kapasitas adsorpsi untuk mendukung aplikasinya sebagai adsorben zat warna. Penambahan logam Co(II) pada sintesis MOF-5 telah meningkatkan hidrostabilitas Co-MOF-5, serta menunjukkan kapasitas adsorpsi yang tinggi untuk gas H2, CO2, dan CH4 pada tekanan tinggi. Hasil adsorpsi tersebut mendukung asumsi bahwa ion logam Co(II) berhasil masuk ke dalam framework dan berperan penting dalam peningkatan kinerjanya. Selain itu, sintesis HKUST-1 melalui metode modulasi koordinasi menghasilkan HKUST-1 dengan luas permukaan BET yang lebih besar. Pada penelitian ini, akan dilakukan sintesis HKUST-1 dengan penambahan ion Co(II) serta penambahan modulator asam asetat untuk meningkatkan efektivitas adsorpsi HKUST-1 terhadap zat warna. Pada penelitian kami sebelumnya, telah berhasil disintesis MOF tipe HKUST-1 dengan dan tanpa penambahan ion Co(II). Hasil analisis terhadap ukuran pori, HKUST-1 hasil sintesis merupakan material mikropori, sehingga untuk aplikasi sebagai adsorben senyawa dengan ukuran molekul besar, diperlukan upaya untuk peningkatan ukuran pori. Pada penelitian ini, untuk lebih meningkatkan kinerja Co-HKUST-1, akan dilakukan peningkatan ukuran pori melalui penambahan modulator saat sintesis. Material hasil sintesis akan dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, SEM, TEM, TGA, adsorpsi desorpsi nitrogen serta diuji kinerjanya sebagai adsorben zat warna dalam air. Hasil penelitian ini akan dipublikasikan pada Seminar Internasional, Jurnal Nasional serta Jurnal Internasional terindeks scopus. Penelitian yang diusulkan ini merupakan pengembangan dari material maju dengan novelty sehingga berpotensi untuk Paten. Selain itu, penelitian EPI-UNET ini diusulkan dalam upaya menjalin kerjasama yang membangun dengan Perguruan Tinggi di Indonesia Bagian Timur dalam hal ini Institut Teknologi Kalimantan (ITK) di Balikpapan.