Desain komputasional material pada katalis PtAg (111) surface terdoping Au untuk pengembangan proton exchange membrane fuel cells
AHMAD ZUBAIR AL KAHFI, Moh. Adhib Ulil Absor S.Si, M.Sc., Ph.D.
2023 | Tesis | S2 Ilmu FisikaTelah dilakukan penelitian berupa desain material katalis PtAg (111) surface terdoping Au untuk pengembangan proton exchange membrane fuel cells menggunakan metode komputasional berdasarkan density functional theory. Penelitian ini dilakukan dengan cara mengoptimasi struktur terdoping Au, perhitungan stabilitas energi, dan struktur elektronik geometri PtAg (111) surface. Hasil optimasi struktut posisi berupa struktur geometri material katalis PtAg (111) yang stabil dilihat dari gaya system partikel yang mendekati 0. Hasil dari perhitungan stabilitas energi menunjukkan bahwa penambahan Au pada PtAg (111) menurunkan energi ikat oksigen dengan nilai (Eb= -5,46 eV), lebih kecil daripada Pt (111) murni dan PtAg (111) dengan energi ikat (Eb= -5,53 eV dan Eb = -5,56 eV) sehingga dapat meningkatkan aktivitas katalis pada saat oxygen reduction reaction. Hasil perhitungan stabilitas energi juga menunjukkan bahwa penambahan doping Au pada PtAg (111) dapat mengubah energi segregrasi mendekati angka positif sebesar 0,2 eV yang menurunkan kemungkinan terpisahnya antara atom Pt dan Ag sehingga dapat meningkatkan durabilitas katalis pada saat oxygen reduction reaction. Hasil perhitungan struktur elektronik berupa pita elektronik yang menunjukkan PtAg (111) surface yang terdoping Au mempunyai sifat magnetik dan feroelektrik. Selain itu, dilihat dari charge density dan density of state menunjukkan terdapat adanya ikatan antara spesimen oksigen PtAg (111) surface terdoping Au.
Kata Kunci : PtAg (111) surface terdoping Au, Density function theory (DFT), proton exchange membrane fuel cells (PEMFC).