Sintesis MOF Cu-BTC dengan Metode Elektrolisis Melalui Variasi Konsentrasi Larutan Elektrolit NaCl dan Karakterisasinya sebagai Prekursor Sensor Gas

FAQIH ALFAUZAN, Ferdiansjah, S.T., M.Eng.Sc. ; Ir.Anung Muharini, M.T.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Metal organic framework (MOF) Cu-BTC merupakan kelas baru dari material berpori yang dibentuk oleh komponen organik berupa ligan 1,3, 5-benzena trikarboksilat (BTC) dan komponen anorganik berupa ion logam Cu. MOF Cu-BTC dapat diaplikasikan sebagai material sensor gas karena merupakan adsorben yang baik. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh konsentrasi larutan elektrolit NaCl terhadap karakteristik MOF Cu-BTC yang dihasilkan melalui sintesis elektrolisis dan potensinya sebagai prekursor sensor gas. Karakterisasi MOF Cu-BTC menggunakan SEM, XRD, dan BET. Hasil uji karakteristik SEM menunjukkan padatan MOF Cu-BTC hasil sintesis memiliki morfologi MOF Cu-BTC 1D untuk semua variasi konsentrasi NaCl. Hal tersebut dikuatkan dengan pola XRD padatan hasil sintesis untuk setiap variasi konsentrasi NaCl menunjukkan terbentuknya struktur MOF Cu-BTC 1D. Berdasarkan uji XRD, MOF Cu-BTC 3D ternyata terbentuk pada konsentrasi NaCl 0,1 M namun dengan dengan kristinalitas yang rendah. Beberapa pengotor teridentifikasi pada uji XRD seperti CuO, Cu(OH)2, dan CuCl2 untuk tiap variasi sintesis. Uji BET menunjukkan bahwa MOF Cu-BTC dari masing-masing sampel tidak memiliki pori dan luas permukaan yang besar. Dengan demikian dapat disimpulkan dari hasil uji karakterisasi menunjukkan bahwa MOF Cu-BTC hasil sintesis tidak termasuk ke dalam adsorben yang baik sebagai prekursor sensor gas karena tidak memiliki pori dan luas permukaan yang sangat kecil.

Metal organic framework (MOF) Cu-BTC is a new class of porous materials formed by organic ligand of 1,3,5-benzene tricarboxylate (BTC) and inorganic components form Cu metal ions. MOF can be applied as a gas sensor because it is a good adsorbent. The aim of this study to determine the effect of the concentration of NaCl electrolyte solution on the characteristics of MOF Cu-BTC produced by electrolysis synthesis and its potentiality as a precursor gas sensors. Characterization of MOF Cu-BTC using SEM, XRD, and BET. SEM test results showed that the synthesis of MOF Cu-BTC has a morphology of MOF Cu-BTC 1D for all variations of NaCl concentration. This is reinforced by the XRD pattern of the solids synthesized for each variation of NaCl concentration showing the formation of the MOF Cu-BTC 1D structure. Based on XRD test, MOF Cu-BTC 3D finally formed at 0.1 M NaCl concentration but with low crystallinity. Several impurities are identified in the XRD test such as CuO, Cu(OH)2, and CuCl2 for each variation of synthesis. BET test shows that MOF Cu-BTC from each sample does not have a large surface area. Thus it can be concluded from the results of the characterization test showing that MOF Cu-BTC synthesis results are not included in the good adsorbent as a precursor to the gas sensor because it has no pores and a very small surface area.

Kata Kunci : MOF Cu-BTC, Konsentrasi NaCl, Prekursor sensor gas