Pembuatan Carbon Nanofiber PAN/MgCO3 dengan Electrospinning dan Potensinya sebagai Elektroda Superkapasitor

DHENIS IMAM FAUJI, Dr. Harsojo, M.Sc.

2017 | Skripsi | S1 FISIKA

Telah dilakukan pembuatan nanofiber PAN dan carbon nanofiber PAN/MgCO3 menggunakan metode electrospinning. Konsentrasi PAN yang digunakan adalah 6 wt%, 8 wt%, dan 10 wt% dengan diameter rata-rata nanofiber (170 ± 25) nm , (262 ± 46) nm, dan (383 ± 32) nm. Morfologi nanofiber PAN terbaik diperoleh pada konsentrasi 8 wt%. Variasi penambahan MgCO3 sebesar 1 wt%, 3 wt%, dan 5 wt% menyebabkan peningkatan diameter rata-rata nanofiber yaitu (294 ± 35) nm, (283 ± 52) nm, dan (304 ± 33) nm. Morfologi nanofiber PAN/MgCO3 terbaik diperoleh dengan perbandingan PAN 8 wt% : MgCO3 1 wt%. Nanofiber ini dikarbonisasi pada suhu 700 oC selama 1 jam menggunakan nitrogen. Hasil karbonisasi carbon nanofiber menunjukkan pengurangan diameter rata-rata sebanyak 49-113 nm yang disebabkan oleh penguapan senyawa DMF dan hilangnya MgCO3 ketika proses karbonisasi. Luas permukaan carbon nanofiber sebesar 35,63 m2/g, volume pori 0,11 cc/g dan diameter pori 6,2 nm. Hasil ini menunjukkan carbon nanofiber memiliki potensi untuk digunakan sebagai elektroda superkapasitor karena memiliki porositas yang besar walaupun luas permukaan yang masih rendah.

PAN nanofiber and PAN/MgCO3 carbon nanofiber have been successfully produced using electrospinning method. Using PAN concentration 6 wt%, 8 wt% and 10 wt% can be peroduced with average diameter of nanofiber 170 ± 25) nm , (262 ± 46) nm, dan (383 ± 32) nm. The best PAN nanofiber obtained using PAN 8 wt%. The addition of MgCO3 (1 wt%, 3 wt%, and 5 wt%) led to increasement of average diameter of PAN 8 wt% nanofiber to be (294 ± 35) nm, (283 ± 52) nm, and (304 ± 33) nm. The best PAN/MgCO3 nanofiber obtained using PAN 8 wt% : 1 wt% MgCO3. The nanofiber carbonized at 700 °C for 1 hour using a nitrogen. The carbonized decrees their diameter about 49-113 nm due to evaporation of DMF and MgCO3 compounds. Surface area of carbon nanofiber was 35,63 m2/g, pore volume 0.11 cc/g while pore diameter 6,2 nm. These results indicated carbon nanofiber has a potential to be used as supercapacitor electrode due to their large pore diameter/porosity although they still have a low surface area.

Kata Kunci : PAN/MgCO3, electrospinning, karbonisasi, luas permukaan, diameter pori, elektroda superkapasitor