Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"[ABSTRAKReaktor flame synthesis merupakan hasil modifikasi reaktor pirolisis double furnace yang digunakan untuk sintesis nanokarbon dengan bahan dasar limbah kantong plastik polietilen (PE). Metode flame synthesis menggunakan gas argon sebagai carrier dan gas oksigen sebagai ko-umpan untuk menghasilkan gas prekursor pertumbuhan nanokarbon yaitu gas karbon monoksida (CO). Limbah kantong plastik PE dipirolisis pada suhu 450oC dalam 10 menit sesuai dengan uji kondisi optimum, kemudian disintesis pada suhu 800oC selama 1 jam. Nanokarbon jenis Carbon Nanotube (CNT) mendominasi hasil sintesis nanokarbon yang ditunjukan dengan karakterisasi FTIR, TEM, dan XRD dengan produksi (yield) mencapai 30%. Peningkatan laju alir gas Argon dari 100 ml/menit menjadi 200 ml/menit pada penelitian tambahan menghasilkan penurunan produksi dari nanokarbon yang terbentuk tanpa mengurangi kualitas dari nanokarbon itu sendiri. Hal ini menunjukan bahwa reaktor flame synthesis mampu menghasilkan nanokarbon (CNT) dari limbah kantong plastik polietilen (PE) dengan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan reaktor pirolisis single furnace maupun double furnace.

---

ABSTRACTFlame Synthesis Reactor is a result from modification of double furnace pyrolysis reactor to synthesize nanocarbon by using polyethylene plastic bag waste as the carbon source. Flame Synthesis method is using argon gas as the carrier and oxygen gas as the co-feed to produce carbon monoxide as the precursor gas in the growth of nanocarbon.The polyethylene (PE) plastic bag waste is pyrolysised at 450oC in 10 minutes as the optimum condition and then synthesized at 800oC in 1 hour. Carbon Nanotube (CNT) is one of the nanocarbon type that dominating the result of the synthesis which explained in FTIR, TEM, and XRD characterization with the roduction (yield) about 30%. The increasing of argon gas flow from 100 ml/minute to 200 ml/minute is resulting the production of nanocarbon decreased without the decreasing of the quality of nanocarbon itself. These experiment explains that polyethylene (PE) plastic bag waste can produce nanocarbon with good quality by using flame synthesis reactor better than single or double furnace pyrolysis., Flame Synthesis Reactor is a result from modification of double furnace pyrolysis reactor to synthesize nanocarbon by using polyethylene plastic bag waste as the carbon source. Flame Synthesis method is using argon gas as the carrier and oxygen gas as the co-feed to produce carbon monoxide as the precursor gas in the growth of nanocarbon.The polyethylene (PE) plastic bag waste is pyrolysised at 450oC in 10 minutes as the optimum condition and then synthesized at 800oC in 1 hour. Carbon Nanotube (CNT) is one of the nanocarbon type that dominating the result of the synthesis which explained in FTIR, TEM, and XRD characterization with the roduction (yield) about 30%. The increasing of argon gas flow from 100 ml/minute to 200 ml/minute is resulting the production of nanocarbon decreased without the decreasing of the quality of nanocarbon itself. These experiment explains that polyethylene (PE) plastic bag waste can produce nanocarbon with good quality by using flame synthesis reactor better than single or double furnace pyrolysis.]"

"Carbon foam merupakan material yang menjanjikan sebagai substrat katalis terstruktur karena keunggulan sifatnya yang memiliki luas permukaan yang besar serta pressure drop yang rendah. Namun, kurangnya jumlah mikropori pada carbon foam menyebabkan rendahnya loading katalis yang dapat terdeposisi pada substrat tersebut. Penumbuhan nanokarbon pada carbon foam dapat menghasilkan luas permukaan yang jauh lebih besar untuk deposisi katalis. Penumbuhan nanokarbon dilakukan melalui reaksi dekomposisi katalitik metana dengan katalis nikel. Katalis nikel dipreparasi menggunakan metode presipitasi. Precipitating agent yang digunakan adalah amonia. Carbon foam yang sudah terdeposisi dengan nikel dialiri dengan metana pada suhu 500°C selama 5 jam agar nanokarbon tumbuh di permukaan nikel. Substrat nanokarbon-carbon foam yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan SEM. Hasil SEM menunjukkan bahwa nanokarbon berhasil tumbuh pada permukaan carbon foam."

"Nanokarbon adalah material karbon yang diproduksi dengan struktur dan ukuran nanometer yang dapat digunakan untuk membuat nanomaterial bagi peranti mikroelektronik, produk makanan, obat-obatan dan berbagai bidang lainnya. Dekomposisi katalitik metana merupakan salah satu sintesis nanokarbon dengan metode CVD (Chemical Vapour Deposition) yang cukup ekonomis untuk menghasilkan nanokarbon. Optimasi proses diperlukan untuk menghasilkan nanokarbon yang komersil dan berkualitas baik. Penelitian ini dilakukan menggunakan katalis Ni-Cu-Al pada komposisi 2:1:1 yang dipreparasi dengan metode kopresipitasi menggunakan presipitan larutan sodium karbonat. Katalis direaksikan dengan metana pada kondisi operasi yang divariasikan yaitu suhu reaksi berada pada rentang 500°C-750°C, waktu reaksi pada rentang 1-60 menit, dan laju alir metana pada 40 mL/mnt - 120 mL/mnt. Produk dikarakterisasi dengan SEM, TEM dan BET. Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kondisi optimum untuk memperoleh nanokarbon dengan morfologi yang baik berada pada waktu reaksi 20 menit dengan laju alir 120 mL/mnt dan suhu reaksi 7000C pada tekanan atmosferik. Bentuk nano karbon yang terbentuk adalah MWNT berdiameter 54-59 nm. Setelah direaksikan selama 10 jam, ternyata katalis masih terlihat stabil. Aktivitas katalis meningkat 5 menit pertama kemudian menurun secara drastis hingga aktivitas relatif stabil pada rentang 1-10 jam.

---

Nanocarbon is a carbon material produced by the nanometer structure and size that can be used to make nanomaterials for microelectronics devices, food products, medicines etc. Catalytic decomposition of methane is one of the economic methods for synthesis nanocarbon by CVD (Chemical Vapour Deposition) to produce nanocarbon. Optimization of the process required to produce a commercial nanocarbon and good quality.

The research was conducted using the catalyst Ni-Cu-Al in composition 2:1:1 prepared by coprecipitation method using a solution of sodium carbonate as presipitan. The catalyst is reacted with methane which the operating conditions of the reaction temperature was varied in the range of 500°C-750°C, reaction time on the range of 1-60 minutes, and the methane flow rate at 40 mL / min - 120 mL / min. Products were characterized by SEM, TEM and BET.

Based on results of this research, optimum conditions to obtain nanocarbon with good morphology is at the 20 minutes reaction times with a flow rate of 120 mL / min and the reaction temperature 7000C at atmospheric pressure. Nanocarbon formed is MWNT with diameter 54-59 nm. After treated for 10 hours, catalyst still looks stable. Catalytic activity increases for 5 minutes and then decreased drastically until the activity is relatively stable in the range of 1-10 hours."

"Pemanfaatan limbah plastik sebagai sumber karbon untuk sintesis nanokarbon merupakan salah satu solusi permasalahan sampah saat ini. Salah satu jenis limbah plastik yang ada dalam jumlah besar adalah polietilen terfetalat (PET). Selain itu, penggunaan limbah plastik sebagai bahan baku juga bisa menjadi alternatif proses sintesis nanokarbon yang saat ini masih didominasi oleh bahan baku dari fossil fuel untuk memperoleh sumber karbon.Pada penelitian ini dilakukan sintesis nanokarbon dari limbah plastik PET menggunakan metode double stage pyrolysis. Limbah plastik PET dipirolisis untuk menghasilkan gas hidrokarbon ringan pada suhu 450°C dengan kehadiran argon sebagai carrier gas. Pada reaktor sintesis diletakkan katalis pelat nikel sebagai katalis sekaligus substrat. Suhu operasi sebesar 800°C digunakan untuk mendukung proses sintesis nanokarbon yang baik. Proses sintesis berjalan selama satu jam dengan kehadiran gas hidrogen 10% dari laju alir gas total. Hasil karakterisasi SEM dan XRD menunjukkan adanya produk nanokarbon bervariasi, di antaranya CNT.

---

Utilization of plastic wastes as carbon precursor for nanocarbon synthesis is one of the waste problem solutions nowadays. One of the plastic wastes in abundance is polyethylene terephtalate (PET). Utilization of plastic wastes as carbon precursor for nanocarbon synthesis also become an alternative for nanocarbon synthesis process, which is curently dominated by fossil fuel as carbon source.

In this research, nanocarbon synthesis from PET wastes was done by using double stage pyrolysis method. PET wastes was pyrolyzed in the first reactor to decompose PET into light hydrocarbons in temperature of 450°C in the presence of argon as carrier gas. Nickel plate was placed in the second reactor as catalyst. The synthesis process ran for an hour using temperature of 800°C in the presence of argon and hidrogen gas to support good nanocarbon synthesis process. FE-SEM and XRD results show that variations of nanocarbon were formed on the surface of the plate, and one of them was CNT."

"Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan rancangan reaktor katalis terstruktur pelat sejajar yang digunakan untuk memproduksi nanokarbon dan hidrogen melalui reaksi dekomposisi katalitik metana. Katalis yang digunakan adalah katalis multimetal Ni-Cu-Al 3:2:1. Pada reaktor katalis terstruktur pelat sejajar ini dilakukan pengujian untuk 20 menit dan 355 menit reaksi. Pada 20 menit reaksi, konversi metana tertinggi yang didapat adalah 70,16% dengan kemurnian hidrogen 74,29% dan yield karbon 2,58 gram. Pada 355 menit reaksi, didapatkan bahwa konversi metana mengalami penurunan dari 76,15% hingga 46,06% dan naik kembali pada menit ke-235 sebesar 59,90% kemudian cenderung stabil setelah menit ke-235. Pada 6 jam reaksi uji stabilitas, yield karbon yang dihasilkan 17,25 gram.

---

The purpose of this research is to construct plate catalyst structured to produce nanocarbon and hydrogen with catalytic decomposition of methane. Catalyst which is used in this research is multimetal catalyst, Ni-Cu-Al 3:2:1. Two experiment that had already done were twenty minutes and 355 minutes reactions. The highest conversion of methane is 70,16% and 74,29% hydrogen purity for twenty minutes reaction and yield carbon was 2,58 gram. For 355 minutes reaction, the conversion of methane decreasing from 76,15% to 46,06% and increase to 59,90%. After that, methane conversion relative stabil. After 355 minutes reaction , yield carbon was 17,25 gram."

"Dekomposisi katalitik metana adalah salah satu alternatif untuk memproduksi hidrogen dan nanokarbon bermutu tinggi. Penggunaan reaktor unggun tetap untuk reaksi dekomposisi metana masih menjadi pilihan karena desainnya yang ekonomis dengan konversi dan yield yang cukup besar. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja reaktor unggun tetap skala laboratorium dengan menggunakan dimensi jumlah loading katalis yang lebih besar untuk menghasilkan karbon nanotube. Penelitian ini menggunakan variasi umpan dan laju alir untuk meninjau pengaruhnya terhadap reaksi dekomposisi katalitik metana. Katalis Ni-Cu-Al dipreparasi menggunakan metode kopresipitasi dengan perbandingan 2:1:1. Reaksi dilakukan dengan mengalirkan umpan yang divariasikan (CH4: H2 = 1:0 dan CH4: H2 = 1:1) pada tekanan atmosferik dengan memvariasikan laju alir ( 65 ml/menit dan 100 ml/menit) dan suhu reaksi 700 ̊ C. Produk gas dianalisis menggunakan gas chromatography yang terpasang secara online. Kinerja reaktor ditinjau dari konversi metana, yield karbon, dan kualitas nanokarbon yang dihasilkan. Adapun berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa kinerja reaktor terbaik ditinjau dari konversi dan yield karbon yang dihasilkan terjadi pada reaksi dengan laju alir umpan 100 ml/menit yang memberikan hasil konversi 99,38 % dan yield karbon 1,21 gr C/gr katalis. Hasil analisis menggunakan TEM menunjukkan bahwa morfologi nanokarbon yang paling baik didapat pada umpan CH4: H2 = 1:1.

---

Catalytic decomposition of methane is an alternative way to produce high quality carbon nanotubes (CNTs). The use of fixed bed reactors for catalytic decomposition of methane are still an option because its economical design with high conversion and yield. This research was perfomed to study laboratory scale fixed bed reactor performance using larger amount of catalyst loading dimension to produce carbon nanotube. This research uses a variation of feed composition and flow rate to review its influence on catalytic methane decomposition reaction. Ni-Cu-Al catalyst is prepared by coprecipitation method with atomic ratio 2:1:1. The reaction is carried out with the feed flow varied (CH4: H2 = 1:0 dan CH4: H2 = 1:1) at athmospheric pressure by varying the flowrate ( 65 ml/menit dan 100 ml/menit) and the reaction temperature is 700°C. An online gas chromatograph is used to detect the gas products. Reactor performances were observed from methane conversion, carbon yield and quality of nanocarbon that have been produced. Experiment result showed that the highest reactor performance of conversion and the resulting carbon yield in catalytic decomposition of methane with feed flowrate 100 ml/min which give conversion 99.38 % and carbon yield 1.21 gr C/gr catalyst, respectively. Based on TEM analysis indicated that the best nanocarbon morphology can be gained at CH4: H2 ratio of 1:1."

"Scale-up reaktor katalis terstruktur gauze untuk memperoleh 1 kg/hari nanokarbon dengan prinsip geometric similarity menghasilkan laju alir metana 140 L/h, diameter reaktor 8 cm, panjang reaktor 32 cm, diameter gauze 0,64 mm, jumlah mesh/inch 10, dan luas permukaan katalis 2938,982 cm 2. Penelitian ini bertujuan untuk memproduksi nanokarbon dan hidrogen dengan katalis terstruktur gauze melalui reaksi dekomposisi katalitik metana dengan katalis Ni-Cu-Al. Pada reaktor katalis terstruktur gauze ini dilakukan uji aktifitas selama 20 menit dan uji stabilitas selama 17 jam pada suhu 700°C. Untuk uji stabilitas dengan 20 L/jam metana, konversi metana tertinggi adalah 96,77% dan kemurnian hidrogen tertinggi adalah 97,46%. Yield karbon yang dihasilkan oleh 1,83 gram katalis adalah 170,36 gram karbon. Untuk uji aktivitas dengan laju alir metana 6 L/jam diperoleh konversi metana tertinggi adalah 76,1% dan kemurnian hidrogen tertinggi adalah 79,3%. Yield karbon yang dihasilkan oleh 1,81 gram katalis adalah 57,34 gram karbon. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa kapasitas reaktor ini adalah 393,19 gram/hari.

---

Scale-up of gauze-type structural catalyst reactor to produce 1 kg/day nanocarbon by geometric similarity results in 140 L/h methane flow, 8 cm reactor diameter, 32 cm reactor length, 0,64 mm gauze diameter, 10 meshes/inch, and 2938,982 cm2 catalyst surface area. The purpose of this experiment is to produce nanocarbon and hydrogen by gauze-type structural catalyst through catalytic decomposition of methane with Ni-Cu-Al catalyst. Two experiment that have already done are stability test for 17 hours and activity test for 20 minutes at 700°C. In stability test with 20 L/h methane flow, the highest conversion of methane is 96,77% and the highest hydrogen purity is 97,46%. Yield carbon that produced by 1,83 gram catalyst is 170,36 gram carbon. In activity test with 6 L/h methane flow, the highest conversion of methane is 76,1% and the highest hydrogen purity is 79,3%. Yield carbon that produced by 1,81 gram catalyst is 57,34 gram carbon. From the experiment, the production capacity of the reactor is 393,19 gram C/day."

"Evaluasi dan perbaikan desain scale-up reaktor katalis terstruktur gauze untuk memperoleh 1 kg/hari nanokarbon dengan prinsip geometric similarity. Menggunakan basis data scale up laju alir metana 140 L/h, diameter reaktor 8 cm, panjang reaktor 32 cm, diameter wire 0,64 mm, jumlah mesh/inch 10, dan luas permukaan katalis 2938,982 cm2. Penelitian ini bertujuan untuk memperbaiki desain reaktor dan sistem produksi pada reaktor dengan katalis terstruktur wire melalui reaksi dekomposisi katalitik metana dengan katalis Ni-Cu-Al untuk memproduksi nanokarbon dan hidrogen. Pada reaktor katalis terstruktur wire ini dilakukan uji kinerja selama 860 menit pada suhu 700_C. Konversi metana tertinggi adalah 41,66% dan kemurnian hidrogen tertinggi adalah 30,45%. Yield karbon yang dihasilkan oleh 4,71 gram katalis adalah 179,15 gram karbon.

---

Evaluation and improvement design of Scale-up of gauze-type structural catalyst reactor to produce 1 kg/day nanocarbon by geometric similarity. Seize on scale up data, 140 L/h methane flow, 8 cm reactor diameter, 32 cm reactor length, 0,64 mm wire diameter, 10 meshes/inch, and 2938,982 cm2 catalyst surface area. The purpose of this experiment is to improve reactor design and production system by gauze-type structural catalyst reactor through catalytic decomposition of methane with Ni-Cu-Al catalyst. Performance experiment that have already done during 860 minutes at 700_C are stability test for 17 hours and activity test for 20 minutes of gauze structural catalyst at 700_C. The highest conversion of methane is 41,66% and the highest hydrogen purity is 30,45%. Yield carbon that produced by 4,71 gram catalyst is 179,15 gram carbon."