Sintesis Reduced Graphene Oxide dan Aplikasinya Pada Kinerja Superkapasitor

HARIS SUHENDAR, Dr. Iman Santoso

2016 | Skripsi | S1 FISIKA

Reduced graphene oxide (rGO)telah disintesis secara kimia dari bahan serbuk graphite. Serbuk graphite dioksidasi menggunakan senyawa oksidator kuat untuk mendapat graphite oxide, proses ini disebut dengan Metode Hummer. Graphite oxide didispersi menggunakan vibrator ultrasonik untuk mengelupas lapisan graphite oxide dan mejadi grapehne oxide. Gugus epoxy pada graphite oxide di reduksi menggunakan senyawa hydrazine 80 wt % pada suhu 70 derajat Celcius, 80 derajat Celcius dan 90 derajat Celcius sehingga diperoleh reduced graphene oxide. Kemudian rGO yang direduksi pada suhu yang berbeda digunakan dalam fabrikasi nanofiber Polyvinyl Alcohol (PVA)/rGO dengan menggunakan electrospinning yang beroperasi pada tegangan 15 kV. Hasil sintesis rGO dan PVA/rGO kemudian dikarakterisasi menggunakankan spektroskopi Uv-Vis, FTIR, dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Dari spektrum Uv-Vis menunjukkan bahwa absorbansi rGO menurun dengan meningkatnya suhu reduksi. Kemudian data absorbansi nanofiber PVA/rGO dihitung konstanta optiknya menggunakan Metode Kramers-Kronig. Nilai indeks bias bagian real dan imajiner hasil perhitugan menunjukan pada daerah energi rendah diperoleh peningkatan nilai konstanta optik dengan penambahan rGO pada PVA nanofibers. Kemudian rGO digunakan dalam fabrikasi superkapasitor dengan menggunakan PVA sebagai binder dan diperoleh massa superkapasitor sebesar 0,03 gram. Dari pengukuran cyclic voltametry diperoleh nilai kapasitansi kapasitor sebesar 2,45 F/gr.

Reduced graphene oxide (rGO) has been synthesized chemically from graphite powder. Graphite powder was oxidized with strong oxidator agent molekul to get graphite oxide (GO), this process was called by Hummers Methode. Graphite oxide was dispersed in water with ultasonic vibrator to exfoliated graphite oxide layers, and become graphene oxide. Epoxy group in GO structure was reduced by hydrazine 80 wt% at temperature 70, 80, and 90 celcius degree. We synthesized Polyvinyl Alcohol (PVA)/rGO at different reduction temperature become nanofibers by electrospun PVA/rGO solution at voltage 15 kV. The product of reduced graphene oxide and PVA/rGO nanofibers was characterized by using Uv-Vis, FTIR spectrometer, and Scanning Electron Microscopy (SEM). From Uv-Vis characterization showed that the absorbance of rGO is decrease with increasing the reduction temperature. Then we calculated the optical constant (refractive index) of PVA/rGO nanofibers by using Kramers-Kronig methode. At low energy, refractive index and ekstention coefficient are increase as adding rGO into PVA nanofibers.Then reduced graphene oxide was fabricated into supercapacitors with PVA as a binder and mass of supercapacitors is 0,03 gram. From cyclic voltametry measurement result that the capacitance spesific of supercapacitor is 2.45 F/g.

Kata Kunci : Reduced Graphene Oxide, Nanofiber, Superkapasitor, Sifat Optik