Widodo Wahyu Purwanto
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Indonesia Kampus Baru UI-Depok, 16424, Telp. 021-7863516

Published : 10 Documents
Articles

Found 10 Documents
Search

KINETIKA MIKRO DEKOMPOSISI METANA MENJADI KARBON NANOTUBE PADA PERMUKAAN KATALIS Ni-Cu-Al

REAKTOR Volume 13, Nomor 3, Juni 2011
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (310.558 KB)

Abstract

MICRO KINETICS OF DECOMPOSITION OF METHANE TO CARBON NANOTUBES OVER NI-CU-AL CATALYST. The main focus of this research was to obtain micro kinetics decomposition of methane producing carbon nanotube on the surface of the Ni-Cu-Al catalyst. Experimental kinetics data collected at a temperature range of 650-750oC and pressure of one atmosphere. The preliminary test was conducted to obtain the kinetics are not influenced by external and internal diffusion limitations as well as inter-phase transfer. Kinetics data were tested by micro kinetic model derived from the catalyst surface reaction mechanism. The most appropriate kinetic model becomes the rate-limiting step of methane decomposition reaction. Results of preliminary experiment showed that the kinetics of the external diffusion effect is negligible at flow rates above 150 mL/min. Internal diffusion can be ignored with a catalyst under 0.25 mm in diameter with a weight of 0.04 grams of catalyst and contact time 2.5x10-4. Rate equation analysis shows that the rate-limiting step is the adsorption which indicates that intermediate consumption (CH4I + I Û CH3I + HI) is faster than the formation of intermediate (adsorption of methane, CH4 + I Û CH4I). The activation energy obtained for 34.628 kJ/mol and pre-exponential factor of 6.583x106.  Fokus utama penelitian ini adalah memperoleh kinetika mikro dekomposisi metana yang menghasilkan Carbon Nanotube pada permukaan  katalis Ni-Cu-Al. Data kinetika eksperimen diambil pada rentang temperatur 650-750oC dan tekanan 1 atmosfer. Percobaan pendahuluan dilakukan untuk memperoleh daerah kinetika yang tidak dipengaruhi oleh limitasi difusi eksternal dan internal serta perpindahan antar fasa.  Data kinetika  diuji dengan model kinetika mikro yang diturunkan dari mekanisme reaksi permukaan katalis. Model kinetika yang paling sesuai menjadi tahap pembatas laju reaksi dekomposisi metana. Hasil percobaan pendahuluan kinetika menunjukkan bahwa pengaruh difusi eksternal dapat diabaikan pada laju alir di atas 150 mL/menit. Difusi internal dapat diabaikan dengan menggunakan katalis berdiameter di bawah 0,25 mm dengan berat katalis 0,04 gram pada waktu kontak 2,5x10-4. Analisis persamaan laju menunjukkan bahwa tahap pembatas laju adalah tahap adsorpsi yang menunjukkan bahwa konsumsi intermediate (CH4I + I Û CH3I + HI) lebih cepat dari pembentukan intermediate (adsorpsi metana,CH4 + I Û CH4I). Energi aktivasi yang diperoleh sebesar 34,628 kJ/mol dan faktor pre-eksponensial 6,583x106.

THE INFLUENCE OF TiO2 MORPHOLOGY AND DOPED Pt ON HIDROGEN PRODUCTION FROM WATER WITH PHOTOCATALYTIC METHOD

Jurnal Sains Materi Indonesia Vol 13, No 1 (2011): Oktober 2011
Publisher : BATAN

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

The influence of TiO2 morphology and doped Pt on hydrogen production has been investigated. TiO2 nanotubes (TiO2 NT) were obtained by using combination of sonication and hydrothermal methods. Pt was doped on the surface of TiO2 NT by using photo-deposition method. TiO2 Degussa P25 nanoparticle was employed as comparison. Sonication was performed using ultrasonic cleaner for 60min then followed by hydrothermal treatment in a teflon lined stainless steel autoclave for 12 hours at 13 °C. TiO2 nanotubes were characterized by means of X-Ray Powder Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), UV-Vis Diffuse Reflectane Spectroscopy (UV-Vis DRS) and Brunauer-Emmet-Teller (BET) technique. A pyrex reactor was employed to conduct hydrogen production while methanol was used as sacrificial agent. The result shows by using Pt/TiO2 NT increased hydrogen production about 18 times than that of TiO2 NT without Pt doped.Keywords: TiO2 nanotubes, Platina, Hydrogen, Photocatalytic.

EFFECT OF PtCo-C TREATMENT ON PERFORMANCE OF SINGLE CELL PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL

Jurnal Sains Materi Indonesia Vol 11, No 3 (2010): Juni 2010
Publisher : BATAN

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

PtCo-C electrocatalyst for oxygen reduction were prepared from commercial PREMETEK and treated with carbon monoxide (CO) at 200 °C for various time of 3 hours, 7 hours and 15 hours. The XRD measurement showed that the particle size of the catalyst remained constant around 3 nm. the sintering leads to the changing of catalyst structure from alloy to core shell. It is recognized that catalyst treated on 7 and 15 hours leads to the phase separation. The fuel cell performance test was done with single cell measurement and showed that PtCo treated for 3 hours has the best performance. The treatment has succesfully improved the catalytic activity toward ORR as indicated from its surface specific activity.Keywords: Electrocatalyst, PtCo-C, Catalytic activity, Proton Exchange Membrane Fuel Cell.

PEMILIHAN ADSORBEN UNTUK PENJERAPAN KARBON MONOKSIDA MENGGUNAKAN MODEL ADSORPSI ISOTERMIS LANGMUIR

REAKTOR Volume 14, No. 3, APRIL 2013
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (393.773 KB)

Abstract

ADSORBENT SELECTION FOR CO ADSORPTION USING LANGMUIR ISOTHERMIC ADSORPTION MODEL. The objective of this research is to choose the adsorbent that can be applied to decrease toxicity level and to purify fire smoke. In case of fire, toxicity level is high due to carbon monoxide. Adsorbent is chosen based on its ability to adsorb carbon monoxide using volumetric method in constant temperature. Materials to be tested are natural zeolite, active carbon, TiO2, CuO, MgO. Due to existence of organic and mineral polluters, natural zeolite needs to be activated prior to adsorption test using fluoride acid (HF), chloride acid (HCl), ammonium chloride (NH4Cl) and followed by calcination process. Result shows that activation of natural zeolite can increase Si/Al ratio and surface area. According to Langmuir adsorption model obtained, adsorption capacity of active carbon and natural zeolite are the highest. At 1 atmospheric pressure, adsorption capacity are 0.0682 mmol/g for active carbon, 0.0464 for activated natural zeolite with particle size of 400 nm, and 0.0265 mmol/g for activated natural zeolite with particle size of (37-50) μm. Penelitian ini bertujuan untuk memilih adsorben yang dapat diaplikasikan untuk menurunkan tingkat racun dan menjernihkan asap kebakaran. Pada kasus kebakaran tingkat racun asap disebabkan tingginya kandungan karbon monoksida. Proses pemilihan adsorben dilihat pada kemampuan adsorben mengadsorpsi karbon monoksida, yang dilakukan dengan metode volumetrik pada temperatur konstan. Material yang diuji adalah zeolit alam, karbon aktif, TiO2, CuO, MgO. Zeolit alam banyak terdapat pengotor baik organik maupun mineral, oleh karena itu sebelum dilakukan uji adsorpsi, zeolit alam terlebih dahulu diaktifasi menggunakan larutan asam florida (HF), asam khlorida (HCl) dan larutan amonium khlorida (NH4Cl), dilanjutkan dengan proses kalsinasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktifasi zeolit alam dapat meningkatkan rasio Si/Al dan luas permukaan. Semua adsorben yang diuji mempunyai kemampuan mengadsorpsi karbon monoksida. Berdasarkan model adsorpsi Langmuir yang diperoleh, karbon aktif dan zeolit alam mempunyai kapasitas adsorpsi yang paling besar. Dengan menggunakan kondisi tekanan 1 atmosfir, kapasitas adsorpsi adalah 0,0682 mmol/g untuk karbon aktif, 0,0464 mmol/g untuk zeolit alam teraktifasi dengan ukuran partikel 400 nm dan 0,0265 mmol/g untuk zeolit alam teraktifasi dengan ukuran partikel (37-50) μm.

Application of Fiscal Incentives for Development of East Natuna Gas Field for Long-Term National Natural Gas Demand

Makara Journal of Technology Vol 19, No 2 (2015)
Publisher : Directorate of Research and Community Services, Universitas Indonesia

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

East Natuna gas field, which has proven reserves of 46 trillion cubic feet, is projected to meet long-term natural gas needs. However, CO2-content of the gas reserves reaches 71%, leading to expensive development costs. This research investigates the feasibility of the field based on several fiscal incentives. Firstly, gas supply-demand until year 2040 was analyzed. Then, based on the analysis, the field was developed using high CO2 gas separation technology to produce gas of 1300 MMSCFD in 2023, 2600 MMSCFD in 2031, and 3900 MMSCFD in 2039. Finally, the economic feasibility was assessed using cash flow analysis in accordance with Indonesia’s production sharing contract scheme. The results show that the supply-demand gap continues to increase and thus the development is urgently needed. The development cost is estimated around US$ 27.59 billion. The gas selling prices are assumed at US$ 8/MMBTU for wellhead, US$ 11/MMBTU for pipelines, and US$ 11/MMBTU for LNG. To achieve minimum IRR value of 12%, the government needs to offer incentives of 30-year contract period, profit sharing of 55%: 45%, first tranche petroleum to 10%, and tax holiday of 10 years. Toll fee for Natuna-Cirebon pipeline is US$ 2.3/MMBTU at IRR of 12.6%.

Synthesis of TiO2 nanotubes by using combination of sonication and hydrothermal treatment and their photocatalytic activity for hydrogen evolution

REAKTOR Volume 15 No.3 April 2015
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (764.721 KB)

Abstract

Effect of sonication and hydrothermal treatments on the synthesized of Titania nanotubes (TiO2 NT)has been investigated. Sonication of TiO2 P25 sol was performed using ultrasonic probe for certain time followed by hydrothermal treatment in a teflon lined stainless steel autoclave. The samples were characterized by means of X-ray powder diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS) and Brunauer-Emmett-Teller (BET).The photocatalytic activity of prepared samples was evaluated with photocatalytic H2 evolution from aqueous methanol solution. The result showed that TiO2 NT was formed rapidly along with the duration of sonication treatment but the longer processing time of it would destroy the morphology of TiO2 NT. The optimal sonication time for the TiO2 NT formation was 10 min. It was obtained TiO2 NT with high crystallinity, high surface area and a perfect nanotubes structure.  Hydrogen production by using this sample was about two times higher than TiO2 P25 nanoparticle.   Keywords : TiO2 nanotubes, sonication, hydrothermal, hydrogen   Abstrak   Efek kombinasi proses sonikasi dan hidrotermal pada pembentukan TiO2 nanotubes telah dilakukan. TiO2 P25 disonikasi menggunakan ultrasonik probe dengan waktu tertentu kemudian dilanjutkan dengan proses hidrotermal di autoklaf berbahan teflon dan stainless steel. Sampel yang diperoleh di karakteriksasi menggunakan X-ray powder diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS) and Brunauer-Emmett-Teller (BET). Aktifitas fotokatalis dari sampel diuji untuk produksi hidrogen dari larutan metanol. Dari hasil yang diperoleh TiO2 nanotubes lebih cepat terbentuk dengan adanya proses sonikasi, akan tetapi semakin lama waktu sonikasi bentuk nanotubes yang diperoleh menjadi rusak. Waktu optimal untuk proses sonikasi adalah 10 menit. Pada kondisi ini TiO2 yang terbentuk memiliki kristalinitas dan luas permukaan tinggi serta bentuk nanotubes yang sempurna. Produksi hidrogen pada kondisi inipun dua kali lebih besar dibandingkan dengan TiO2 P25 nano partikel.   Kata Kunci : TiO2 nanotubes, sonikasi, hidrotermal, hidrogen 

APLIKASI ULTRASONIK DAN MICROWAVE UNTUK MEMURNIKAN KARBON NANOTUBE YANG DISINTESIS DENGAN METODE DEKOMPOSISI METANA

Purifikasi Vol 12 No 2 (2011): Jurnal Purifikasi
Publisher : Department of Environmental Engineering-Faculty of Civil, Environmental and Geo Engineering. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Karbon nanotube yang disintesis dengan metode dekomposisi katalitik metana masih memiliki kekurangan karena masih terdapat pengotor berupa logam katalis dan karbon amorf yang dapat mengurangi kualitas kemurnian karbon nanotube yang dihasilkan. Peningkatan kualitas karbon nanotube dapat dilakukan dengan cara pemurnian menggunakan pemanasan microwave dan pengadukan ultrasonik. Berdasarkan hasil analisis SEM dan XRD, pemurnian karbon nanotube dengan waktu pemanasan 20 menit dan waktu ultrasonikasi 60 menit menghasilkan produk karbon nanotube yang paling baik. Metoda tersebut terbukti efektif dalam memperbaiki struktur karbon nanotube yang dihasilkan, mereduksi jumlah partikel logam katalis yang terdapat pada karbon nanotube tanpa merusak kristal karbon dengan ukuran kristal karbon setelah pemurnian adalah 6,1 nm.

APLIKASI ULTRASONIK DAN MICROWAVE UNTUK MEMURNIKAN KARBON NANOTUBE YANG DISINTESIS DENGAN METODE DEKOMPOSISI METANA

Purifikasi Vol 12 No 2 (2011): Jurnal Purifikasi
Publisher : Department of Environmental Engineering-Faculty of Civil, Environmental and Geo Engineering. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Karbon nanotube yang disintesis dengan metode dekomposisi katalitik metana masih memiliki kekurangan karena masih terdapat pengotor berupa logam katalis dan karbon amorf yang dapat mengurangi kualitas kemurnian karbon nanotube yang dihasilkan. Peningkatan kualitas karbon nanotube dapat dilakukan dengan cara pemurnian menggunakan pemanasan microwave dan pengadukan ultrasonik. Berdasarkan hasil analisis SEM dan XRD, pemurnian karbon nanotube dengan waktu pemanasan 20 menit dan waktu ultrasonikasi 60 menit menghasilkan produk karbon nanotube yang paling baik. Metoda tersebut terbukti efektif dalam memperbaiki struktur karbon nanotube yang dihasilkan, mereduksi jumlah partikel logam katalis yang terdapat pada karbon nanotube tanpa merusak kristal karbon dengan ukuran kristal karbon setelah pemurnian adalah 6,1 nm.

SINTESIS DAN KARAKTERISASI MEMBRAN ELEKTROLIT POLIETER-ETER KETON TERSULFONASI

Jurnal Sains Materi Indonesia Vol 8, No 2: FEBRUARI 2007
Publisher : BATAN

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (127.962 KB)

Abstract

SINTESIS DAN KARAKTERISASI MEMBRAN ELEKTROLIT POLIETER-ETER KETON TERSULFONASI. Membran elektrolit untuk aplikasi sel bahan bakar metanol langsung, Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) berfungsi untuk menghantarkan ion (proton) dan pembatas antara anoda dan katoda. Polieter-eter keton (PEEK) merupakan salah satu polimer aromatik yang dapat di aplikasikan pada DMFC karena selain dari karakteristiknya yang tahan terhadap lingkungan DMFC (metanol), polimer tersebut juga cukup mudah dalam proses sulfonasinya yaitu menggunakan asam sulfat pekat. Tujuan percobaan ini adalah mendapatkan kondisi proses sulfonasi PEEK (sPEEK) dengan memvariasikan suhu sulfonasi 40 oC, 45 oC, 50 oC, 60 oC dan 70 oC pada waktu yang tetap yaitu 3 jam. Hasil percobaan menunjukkan suhu sulfonasi yang optimal berada pada kondisi suhu 60 oC memberikan karakteristik membran adalah kapasitas penukar ion 2,1 gek/g polimer, derajat sulfonasi 77%, konduktivitas ionik 0,045 S/cm, permeabilitas metanol 4 x 10-7 cm2/s , sweeling air membran 15%, swelling metanol membran 18% dan selektivitas relatif 3,9.

PREPARASI MEMBRAN ELEKTROLIT BERBASIS POLIAROMATIK UNTUKAPLIKASI SEL BAHAN BAKAR METANOL LANGSUNG SUHU TINGGI

Jurnal Sains Materi Indonesia Vol 8, No 3: JUNI 2007
Publisher : BATAN

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (207.359 KB)

Abstract

PREPARASI MEMBRAN ELEKTROLIT BERBASIS POLIAROMATIK UNTUKAPLIKASI SEL BAHAN BAKAR METANOL LANGSUNG SUHU TINGGI. Operasi sel bahan bakar metanol langsung (Direct Methanol Fuel Cell / DMFC) suhu tinggi (>120 oC) mempunyai keuntungan yaitu meningkatkan reaksi baik di anoda maupun di katoda. Saat ini membran yang banyak digunakan untuk aplikasi DMFC adalah Nafion. Kelebihan dari membran Nafion memiliki konduktivitas ionik yang tinggi tetapi kelemahannya adalah permeabilitas metanol yang tinggi, termasuk membran yang mahal dan kinerja membran menurun jika digunakan pada suhu >80 oC. Untuk hal tersebut perlu pengembangan polimer pengganti Nafion diantaranya adalah polimer aromatik yaitu polisulfon (PSf) dan polieter-eterketon (PEEK). PEEK dan PSf adalah polimer yang bersifat hidrofobik, untuk menjadi elektrolit perlu diberikan gugus sulfonat melalui proses sulfonasi. Sulfonasi PSf dilakukan setelah membuat membran terlebih dahulu, dengan memvariasikan konsentrasi asam sulfat (0,5 M dan 1 M) dan waktu sulfonasi (2 jam, 3 jam dan 4 jam) pada suhu tetap 80 oC. Sedangkan sulfonasi PEEK menggunakan asam sulfat pekat dengan variasi suhu (50 oC , 60 oC dan 70 oC) pada waktu tetap 3 jam, yang kemudian dibuat membran. Karakteristik membran elektrolit polisulfon yang tersulfonasi (sPSf) menghasilkan swelling air pada membran 10 % hingga 25 %, konduktivitas ionik sebesar 10-4 S/cm hingga 10-3 S/cm, permeabilitas metanol sebesar 10-7 cm2/detik hingga 10-6 cm2/detik dan suhu transisi glass membran PSf dan sPSf sebesar 220 oC dan 237 oC. Karakteristik membran elektrolit polieter eter keton yang tersulfonasi (sPEEK) menghasilkan swelling air pada membran 8 % hingga 28 %, konduktivitas ionik sebesar 10-2 S/cm, permeabilitas metanol sebesar 10-7 cm2/detik hingga 10-6 cm2/detik dan suhu transisi glass membran PEEK dan sPEEK sebesar 187 oC dan 266 oC. Kedua polimer tersebut berpeluang untuk aplikasi DMFC suhu tinggi, walaupun konduktivitas ionik dari sPSf perlu ditingkatkan.