POTENSI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM ASETAT SEBAGAI PELARUT DALAM PROSES EXFOLIASI GRAFIT MENJADI GRAFENA.

POTENSI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM ASETAT SEBAGAI PELARUT DALAM PROSES EXFOLIASI GRAFIT MENJADI

GRAFENA

SKRIPSI

diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat untuk memperoleh gelar Sarjana SainsProgram Studi Kimia

Oleh

Sendy Arfian Saputra 1000043

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2014

POTENSI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM ASETAT SEBAGAI PELARUT DALAM PROSES EXFOLIASI GRAFIT MENJADI

GRAFENA

Oleh :

Sendy Arfian Saputra 1000043

Skripsi ini diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat untuk memperoleh gelar Sarjana SainsProgram Studi Kimia

©_{Sendy Arfian Saputra 2014}

Universitas Pendidikan Indonesia Agustus 2014

Hak Cipta dilindungi undang-undang,

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian,

Hiduplah seakan engkau akan mati besok. Belajarlah seakan engkau akan hidup selamanya. (Mahatma Gandhi)

Motivasi untuk menuntut ilmu harus selalu dikembangkan, karena tanpa motivasi kuat, menuntut ilmu sangat berat. Tapi dengan motivasi yang tepat, menuntut ilmu akan terasa ringan, bahkan sangat ringan. (Sendy A Saputra)

Kamu harus menemukan sebuah kunci, sebuah petunjuk untuk mendapatkan gaya menulismu sendiri. Sebab yang kamu miliki hanya dua puluh enam huruf dalam abjad itu, beberapa tanda baca dan beberapa kertas. (Toni Morrison)

Ada empat kekuatan dahsyat di dalam diri Anda. Pertama, self awareness (kesadaran diri); kedua, conscience (hati nurani); ketiga,independent will (kehendak bebas atau kemampuan untuk memilih); dan keempat, imegination (daya imajinasi). (Victor E. Frankl)

Karya Sederhana ini, Aku Persembahkan Sebagai Baktiku untuk

Kedua Orangtuaku.

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul“POTENSI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM ASETAT SEBAGAI PELARUT DALAM PROSES EXFOLIASI GRAFIT MENJADI GRAFENA”ini beserta seluruh isinyaadalahbenar-benar karya sendiri. Saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika ilmu yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan tersebut, saya siap menanggung resiko atau sanksi apabila kemudian hari ditemukan adanya pelanggaran etika keilmuan atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini. .

Bandung, Juli 2014 Yang membuat pernyataan,

Sendy Arfian Saputra NIM. 1000043

iii

KATA PENGANTAR

Bismillahhirohmanirahim,

Alhamdulillaahirabbil’aalamiin,segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat, hidayah dan karunia yang telah diberikan oleh-Nya, penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “Potensi Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium asetat Sebagai Pelarut dalam Proses

Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena” yang diajukan untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh gelar sarjana sains di bidang kimia Program Studi Kimia, Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia.

Pada saat melaksanakan penelitian maupun dalam penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan baik secara moril maupun materil. Penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah mendukung dan membantu. Penulis menyadari adanya ketidaksempurnaan dalam skripsi ini. Skripsi ini menyajikan gambaran penelitian mengenai potensi penggunaan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat sebagai pelarut dalam proses exfoliasi grafit untuk memproduksi material grafena. Penelitian ini diharapkan memberikan sumbangan bagi perkembangan teknologi industri khususnya dibidang elektronika, karena grafena material masa depan yang serba guna dengan performa yang tinggi. Penulis mengharapkan kritik dan saran agar karya ini bisa lebih bermanfaat demi kemajuan ilmu pengetahuan khususnya dalam kajian cairan ionik dan pengembangan material grafena.

Bandung, Juli 2014

iv

UCAPAN TERIMA KASIH

Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan sumbangan moril maupun materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, rasa syukur yang tiada terhingga serta ungkapan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada :

1. Kedua Orang Tua (Bapak Maman Suparman,S.Pd dan Ibu Teti Rohaeti) atas curahan cinta dan kasih sayang serta kesabaran dan pengorbanan dalam mendidik dan membesarkan penulis sampai saat ini serta adik tercinta Hilman Rajib Pamungkas yang selalu memberikan motivasi bagi penulis demi tercapainya penelitian ini. Serta keluarga besar H. Hanapi yang mendukung penulis menyelesaikan skripsi ini.

2. Dr. rer. nat. Ahmad Mudzakir, M.Si. sebagai pembimbing I dan Dr. Kurnia, sebagai pembimbing II dengan seluruh pikiran, ilmu, tenaga, waktu, saran, pengarahan serta kesabarannya membimbing penulis sehingga penelitian dan skripsi ini dapat diselesaikan. Serta Dr. Asep Bayu Dani Nandiyanto sebagai pembimbing luar biasa yang selalu membantu menyelesaikan penelitian ini. 3. Dr. Ratnaningsih Eko, M.Si. sebagai ketua Program Studi Kimia dan bapak

Gungun Gumilar S.Pd, M.Si sebagai dosen pembimbing akademik atas bimbingan, arahan, saran yang diberikan kepada penulis selama empat tahun. 4. Sekretaris, Staf Dosen dan Laboran Jurusan Pendidikan Kimia, atas ilmu

yang telah diwariskan dan segala bantuan untuk kelancaran penulian skripsi ini.

5. Ratna Dina, wanita hebat, motivator yang tanpa henti memberikan dukungan dan semangat. Nasihat dan saran yang diberiakan adalah hal yang menolong dan membuat saya tersadar untuk berusaha lebih baik dan bekerja lebih keras dari sebelumnya. Thank you for being who you are and for being with me. 6. Rekan- Rekan “5 cm” Herdiyanto, Susan N Ulfah, Siti Robiah, E.Herlina dan

M. Rasyid, yang selalu menemani penulis dalam susah maupun senang. Terimakasih telah membuat kenangan indah selama perkuliahan maupun diluar perkuliahan.

v

7. Keluarga Margajaya Marsha Nishia, Nunik Cendrakasih, Dian Pangestu,Tria Khoerotunissa, Syamsu Rizal, Achmad Syam, Rinaldi Alvaro, Vera Verdian, dan Arman yang telah menjadi sahabat terbaik, meskipun dalam pertemuan yang singkat, tetapi tetap menjadi keluarga sampai tua nanti.

8. Rekan-rekan seangkatan Kimia C 2010 pada umumnya dan rekan-rekan di rumpun KBK Kimia Material pada khususnya yang telah memberikan dorongan agar penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

9. Pihak-pihak lain yang telah membantu penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini yang tidak sempat dicantumkan namanya satu per satu.

Semoga segala bimbingan, dorongan, dan bantuan dari semua pihak dapat menjadi amal saleh dan mendapat balasan yang setimpal dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan. Namun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya, dan perkembangan ilmu kimia umumnya.

Bandung, Juli 2014

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

POTENSI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM ASETAT SEBAGAI PELARUT DALAM PROSES EXFOLIASI GRAFIT MENJADI

GRAFENA ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui potensi cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat sebagai pelarut dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena yang memiliki sifat mekanik, termal, elektrik dan optik dengan performa yang baik. Grafit yang digunakan untuk memproduksi grafena terdiri dari tiga jenis yaitu grafit sintetik, grafit baterai baru dan grafit limbah baterai. Studi exfoliasi grafit dilakukan dengan menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat [cis-Ol-Imz][CH3COO] dengan dua metode exfoliasi, yaitu exfoliasi dengan

bantuan energi sonikasi &microwave dan exfoliasi secara elektrokimia. Analisis inframerah (FTIR) digunakan untuk mengkarakterisasi gugus fungsi cairan ionik, grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi. Hasil FTIR dan uji anion iodida menunjukkan bahwa cairan ionik berhasil disintesis. Hasil pengujian menggunakan X-Ray Difraction (XRD) menunjukkan terjadinya perubahan kristalinitas, jarak antar layer, dan ukuran kristalit dari grafit hasil exfoliasi. Hasil karakterisasi Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan bahwa multilayer grafena terbentuk akibat exfoliasi oleh cairan ionik. Analisis UV-Vis

menunjukkan adanya transisi π ke π* yang khas dari grafit hasil exfoliasi. Hasil

pengujian menggunakan Thermogravimetry-Diferential Thermal Analysis (TG-DTA) menunjukkan grafit hasil exfoliasi memiliki titik dekomposisi termal yang tinggi yaitu pada 5500C. Sifat listrik dari grafit hasil exfoliasi sangat penting untuk diaplikasikan dalam industri elektronik, maka dilakukan pengukuran konduktivitas dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dengan metode

Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Konduktivitas dari grafit sintetik,

garfit baterai baru dan grafit limbah baterai setelah proses exfoliasi yaitu 11,58 x 10-1 S.cm-1 ; 9,32 x 10-1 S.cm-1 ; 7,96 x 10-1 S.cm-1, hasil ini meningkat 10 kali; 2 kali ; 4 kali dari grafit sebelum proses exfoliasi.

Kata Kunci : Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium asetat, Exfoliasi, Grafit, Grafena.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRACT

The study was conducted to determine ionic liquid potential of solvent-based cis-oleil-imidazolinium acetate in graphite exfoliation process into graphene that has mechanical, thermal, electrical and optical properties with good performance. Graphite that was used to produce graphene consists of three types: synthetic graphite, new battery graphite, and waste battery graphite. Graphite exfoliation study was performed using cis-oleil-imidazolinium asetat [cis-Ol-Imz][CH3COO-]

ionic liquid with two exfoliation method: exfoliation using sonication and microwave energy and electrochemical exfoliation. Infrared analysis (FTIR) was used to characterize the functional group of ionic liquid, graphite before and after exfoliation process. FTIR results indicated that ionic liquid was successfully synthesized and exfoliation process was successfully performed. Exfoliation process resulted in a crystallization change, distance between layers, and crystal graphite size from exfoliation process that was based on a test using X-Ray Difraction(XRD). The characterization results of Scanning Electron Microscope (SEM) indicated that multilayer graphene was formed by ionic liquid exfoliation. The UV-Vis analysis indicated that there was a π to π* transition as a result of graphite exfoliation. Graphite from the result of exfoliation also has a high thermal decomposition point of 5500C that was tested using Thermogravimetry-Diferential Analysis (TG-DTA). The electrical properties of graphite from exfoliation result are a requisite in the electronics industry so the measurement of conductivity of graphite before and after the exfoliation process was performed using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) method. The conductivity of synthetic graphite, new battery graphite, and waste battery graphite after exfoliation process are 11.58 x 10-1 S.cm-1, 9.32 x 10-1 S.cm-1, and 7.96 x 10-1 S.cm-1. These results increased 10 times, 2 times, and 4 times before the graphite exfoliation process.

Keywords: cis-oleil-imidazolinium asetat ionic liquid, Exfoliation, Graphite, Graphene

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI

ABSTRAK... i

KATA PENGANTAR... iii

UCAPAN TERIMA KASIH... iv

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR GAMBAR... viii

DAFTAR TABEL... xi

DAFTAR LAMPIRAN... xii

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah... 4

1.3 Batasan Masalah Penelitian... 4

1.4 Tujuan Penelitian... 5

1.5 Manfaat Penelitian... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6

2.1 Grafit... 6

2.2 Grafena... 10

2.3 Cairan Ionik... 17

2.4 Studi Exfoliasi Grafit Menggunakan Cairan Ionik... 33

BAB III METODE PENELITIAN... 35

3.1 Alat dan Bahan... 35

3.2 Metode Penelitian... 36

3.3 Preparasi (sintesis) cis-oleil-imidazolinium asetat... 38

3.4 Proses Exfoliasi Grafit Menggunakan Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium asetat... 39

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 45

4.1 Sintesis dan Karakterisasi Cairan ionik Fatty Imidazolinium... 47

4.2. Studi Exfoliasi Grafit ... 62

BAB V PENUTUP... 87

5.1 Kesimpulan... 87

5.2 Saran... 88

DAFTAR PUSTAKA... 89

viii Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Struktur (a) kation Imidazolium dan (b) Kation

cis-oleil-imidazolinium (R=cis-oleil)... 3

Gambar 2.1. Struktur katan rangkap grafit terdiri dari ikatan σ dan ikatan π (a). Ikatannya berupa torsional yang rigid karena overlap (p, p) tereduksi sebagai gugus yang membelit pada bidang (b). (Brian, 2009)... 7

Gambar 2.2. Delokalisasi elektron π diatas lapisan bidang struktur grafit. Kerangka σ seperti benzena terbentuk dari hasil overlap Csp2 -hybrid, yang akan membentuk susunan heksagonal (Brian, 2009)... 8

Gambar 2.3. Struktur hexagonal grafit (Brian,2009)... 9

Gambar 2.4. Sel Batu Baterai (Chem-is-try. Org, 2014)... 10

Gambar 2.5. Manipulasi geometri Grafena; (A) few-layer Grafena (B) bilayer Grafena (C) monolayer Grafena. Kontrol lateral Grafena (D) plane sheet (E) Grafena mesh (F) Grafena ribbons (Zhengzong sun, 2011) ... 11

Gambar 2.6. Grafena sebagai basis material untuk peralatan elektronik (Novoselov, 2012)... 12

Gambar 2.7. Grafena sebagai basis aplikasi fotonik (Novoselov, 2012)... 13

Gambar 2.8. Contoh grafena yang ditumbuhkan dengan pada Cu (Eko, 2010)... 15

Gambar 2.9. Hasil penumbuhan berpola pada nikel (Eko, 2010)... 16

Gambar 2.10. (a) Cairan Ionik pertama yang dipublikasikan, (b) cairan ionik pertama yang dipatenkan (Vogt, 2009)... 18

Gambar 2.11. Beberapa Jenis Kation Cairan Ionik ... 20

Gambar 2.12. Roadmap aplikasi cairan ionik... 26

Gambar 2.13. Skema Sintesis Cairan ionik berbasis imidazolium... 27

Gambar 2.14. (a) Sintesis 1-butyl-3-mrtylimidazolium klorida (b) Sintesis 1-butyl-3-mrtylimidazolium klorida. (Johana,2007)... 28

Gambar 2.15. Rangkaian reaksi kesetimbangan antara [C2mim]Cl and AlCl3... 30

Gambar 2.16. Sistematika Reaksi Metatesis dari Cairan Ionik Berbasis Garam Imidazolium... 31

Gambar 2.17. Struktur Imidazoline (Bajpai, 2006)... 32

Gambar 3.1. Proses preparasi (sintesis) Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium-asetat... 37

Gambar 3.2. Proses Exfoliasi Grafit mengguanakan Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium asetat... 37 Gambar 4.1. Struktur (a) Kation Imidazolium dan (b) Kation Fatty 46

ix Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Imidazolinium...

Gambar 4.2. Reaksi pembentukkan cis-oleil-imidazolina... 48 Gambar 4.3. cis-oleil-imidazolina (a) sebelum dan (b) sesudah irradiasi

gelombang mikro... 48 Gambar 4.4. Spektrum (a) Asam Oleat (b) DETA (c) cis-oleil-imidazolina

(d) gabungan a, b, c... 51 Gambar 4.5. Reaksi Metilasi Kuartenisasi pembentukkan

cis-oleil-imidazolinium iodida... 55 Gambar 4.6. Hasil Sintetsis cis-oleil-imidazolinium iodida... 55 Gambar 4.7. Spektrum (a) cis-oleil-imidazolinium iodida (b) Perbandingan

spektrum imidazolinium Iodida dengan cis-oleil-imidazolina... 57 Gambar 4.8. Hasil Uji Anion Iodida... ₅₈

Gambar 4.9. _{Persamaan reaksi uji anoion iodida... 58} Gambar 4.10. Reaksi pergantian anion pada pembentukkan

cis-oleil-imidazolinium asetat... 59 Gambar 4.11. _{(a) Filtrat Cis-Oleil-Imidazolinium asetat (b) residu (AgI)... 60} Gambar 4.12. (a) cis-oleil-imidazolinium asetat hasil penyaringan dengan

membran PTFE (b) cis-oleil-imidazolinium asetat hasil

penguapan pelarut... ₆₀ Gambar 4.13. Spektrum (a) cis-oleil-imidazolinium asetat (b) Perbandingan

spektrum imidazolinium asetat dengan cis-oleil-imidazolinium

iodida... 63 Gambar 4.14. (a) grafit sintetik (b) grafit limbah baterai (c) grafit baterai

baru dilihat dalam mikroskop dengan pembesaran 400 kali sebelum proses sonikasi... 63 Gambar 4.15. (a) grafit sintetik (b) grafit limbah baterai (c) grafit baterai

baru dilihat dalam mikroskop dengan pembesaran 400 kali setelah proses sonikasi... 64 Gambar 4.16. (a) grafit sintetik (b) grafit limbah baterai (c) grafit baterai

baru dilihat dalam mikroskop dengan pembesaran 400 kali setelah proses microwave... 65 Gambar 4.17. (a) Mekanisme exfoliasi grafit oleh cairan ionik

cis-oleil-imidazolinium asetat. (b) Exfoliasi dengan bantuan energi ultrasonik... 65 Gambar 4.18. Set alat elektrokimia... 66 Gambar 4.19. Proses exfoliasi elektrokimia (a) grafit sintetik, (b) Grafit

x Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 4.20. Mekanisme korosi pada anoda grafit... 67 Gambar 4.21. Produk hasil sintesis elektrokimia sampel grafit... 67 Gambar 4.22. Spektrum FTIR Grafit sebelum proses pelarutan

menggunakan cis-oleil-imidazolinium asetat... 68 Gambar 4.23. Spektrum FTIR Grafit sesudah proses pelarutan

menggunakan cis-oleil-imidazolinium asetat... 69 Gambar 4.24. Difraktogram (a) Grafit Limbah Baterai Sebelum proses

exfoliasi (b) Grafit limbah Baterai Setelah Proses exfoliasi... 70 Gambar 4.25. Difraktogram (a) Grafit Sintetik Sebelum proses exfoliasi (b)

Grafit Sintetik Setelah Proses exfoliasi... 71 Gambar 4.26. Difraktogram (a) Grafit Grafit Baterai Baru Sebelum proses

exfoliasi (b) Grafit Baterai Baru Setelah Proses exfoliasi... 72 Gambar 4.27. Hasil Pengujian SEM Grafit Sintetik Sebelum dan setelah

Proses Exfoliasi... 74 Gambar 4.28. Hasil Pengujian SEM Grafit Limbah Baterai Sebelum dan

setelah Proses Exfoliasi... 75 Gambar 4.29. Hasil Pengujian SEM Grafit Baterai Baru Sebelum dan

setelah Proses Exfoliasi... 76 Gambar 4.30. SEM komposit cairan ionik/grafena... 77 Gambar 4.31. Spektrum UV-Vis (a) grafit sintetik (b) Grafit Baterai Baru,

(c) Grafit Limbah Baterai... 78 Gambar 4.32. Spektrum UV-Vis : a, c, dan d merupakan spektrum grafit

hasil exfoliasi yang didisperikan dalam etanol b merupakan spektrum grafena dalam etanol pada penelitian Zhang (2010). 79 Gambar 4.33. a,b kurva TG-DTA grafit sebelum exfoliasi dan c,d kurva

TG-DTA grafit setelah exfoliasi... 81 Gambar 4.34. Kurva TG DTA Cairan ionik 1-butyl-3-methylimidazolium

cholate dan Graphene dalam cairan ionik ( Xiao, 2012 )... 82 Gambar 4.35. Nyquist plot (a) grafit sebelum exfoliasi dan (b) grafit setelah

exfoliasi... 84 Gambar 4.36. Pita Konduksi dan Pita Valensi dari Grafena... 86

xi Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sifat Fisik dari Grafit ... 7

Tabel 2.2. Karakteristik grafena yang dihasilkan dari berbagai macam metode produksi... 17

Tabel 2.3. Perbedaan cairan ionk dengan pelarut organik ... 21

Tabel 2.4. Pengaruh kation pada titik didih cairan ionik ... 22

Tabel 2.5. _{Pengaruh anion pada titik didih cairan ionik ... 22}

Tabel 2.6. Perbedaan viskositas dari cairan ionik berbasis imidazolium bromida ... 23

Tabel 2.7. Perbedaan rentang cair antara cairan ionik dan beberapa pelarut cair ... 24

Tabel 2.8. Perbedaan tegangan permukaan antara cairan ionik, air dan n-alkana ... 25

Tabel 2.9. Pembuatan cairan ionik melalui reaksi antara halida dengan asam lewis ... 30

Tabel 2.10. Beberapa anion untuk reaksi methtesis ... 31

Tabel 4.1. Perbandingan titik leleh cis-oleil-imidazolina ... 49

Tabel 4.2. Analisis puncak pada spektrum asam oleat, DETA dan cis-oleil-imidazolina ... 52

Tabel 4.3. Perbandingan serapan gugus fungsi pada spektrum FTIR cis-oleil-imidazolina ... 54

Tabel 4.4. Perbandingan randemen hasil sintesis cis-oleil-imidazolinium Iodida... 56

Tabel 4.5. Perbandingan serapan gugus fungsi pada spektrum cis-oleil-imidazoliniumiIodida dengan cis-oleil-imidazolina ... 57

Tabel 4.6. Perbandingan serapan gugus fungsi pada spektrum cis-oleil-imidazolinium iodida dengan cis-oleil-imidazolina ... 62

Tabel 4.7. Indeks Kristalinitas, Ukuran kristalit, dan Jarak antar layer dari Grafit Sebelum dan Sesudah Proses Exfoliasi... 73

Tabel 4.8. Konduktivitas grafit sebelum dan sesudah exfoliasi ... 85 .

xii Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Fourier Transfor\m Infrared (FTIR)... 95

Lampiran 2. X-Ray Difrraction (XRD)... 100

Lampiran 3. Scanning Electron Microscope (SEM)... 103

Lampiran 4. UltraViolet-Visible (UV-Vis)... 106

Lampiran 5. Thermogravimetry-Differential Thermal Analysis (TG-DTA).. 108

Lampiran 6. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)... 111

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Berkembangnya teknologi pada era globalisasi ini menuntut penelitian yang menghasilkan produk teknologi dengan nilai guna yang tinggi. Besarnya tuntutan teknologi tersebut didasarkan pada bertambahnya permintaan masyarakat yang cenderung untuk menggunakan material yang multifungsi, fleksibel dan memiliki performa tinggi ketika digunakan. Produk-produk teknologi yang banyak dikembangkan saat ini menggunakan grafena sebagai basis material, karena grafena dianggap oleh para ilmuan sebagai material yang ajaib. Grafena merupakan bahan semikonduktor ditemukan oleh Andre K. Geim dan Kostya Novoselov. Grafena adalah material paling tipis di dunia, tetapi sangat kuat. Jika dibandingkan dengan intan dan baja, grafena 20 kali lebih kuat daripada intan dan 200 kali lebih kuat dari baja. Namun grafena 6 kali lebih ringan dari intan dan baja. Oleh karena itu, Pengembangan grafena menjadi krusial, karena pada masa yang akan datang grafena sangat dibutuhkan untuk bahan baku dalam membuat berbagai macam produk industri dan teknologi.

Grafena merupakan salah satu bentuk alotrop karbon yang mempunyai ketebalan hanya satu atom, yaitu karbon yang disusun menyimpang pada kisi yang menyerupai sarang lebah. Grafena merupakan lembaran tipis monoatomik karbon dengan hibridisasi sp2 yang berukuran nanometer. Grafena memiliki sifat mekanik, termal, elektrik dan optik yang sangat baik sehingga berpotensi untuk diaplikasikan dalam berbagai bidang teknologi elektronika sebagai Handphone, transistor, sensor, supercapacitor maupun hydrogen storage (Yi Huang, 2013). Grafena merupakan lapisan monolayer yang saling bertumpuk membentuk material grafit, sehingga grafena biasanya diproduksi dari grafit. Grafit yang biasanya digunakan sebagai sumber untuk membuat material grafena yaitu grafit sintetik, grafit oksida, grafit flake dan pristine grafit yang memiliki kemurnian

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

berbeda-beda (Kalyoncu, 2000). Alternatif lain yang bisa digunakan sumber grafit yaitu elektroda limbah batu baterai. Limbah batu baterai ini belum banyak

3

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

sehingga jika limbah tersebut dimanfaatkan, maka akan meningkatkan fungsi, efisiensi, dan nilai ekonomis dari limbah tersebut.

Metode fabrikasi grafena dari grafit terdiri dari Chemical Vaopur

Deposition (CVD), Microchemical Cleveage, dan Chemical Exfoliation.

(Novoselov, 2012). Dari ketiga metode tersebut metode Chemical Exfoliation merupakan metode yang paling sederhana, low cost, dan menghasilkan volume produk yang tinggi. Selain itu metode ini lebih compatible apabila diteliti dan diproduksi dalam skala laboratorium. Pada metode Chemical Exfoliation biasanya digunakan pelarut, oksidator, maupun asam kuat seperti H2SO4, KOH (Parvez,

2013), N-metyl-2-pyrolidone, N,N-dimethyloamide, ortho-diklorobenzene (Cielski, 2013), NaClO4, LiClO4 dan KMnO4 sebagai medium pendispersi

(pelarut) dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena. Namun, penggunaan oksidator dan asam kuat tersebut memiliki kelemahan diantaranya menghasilkan defect oksida, tidak renewable, beracun, dan tidak ramah lingkungan. Oleh sebab itu, studi produksi material grafena menggunakan metode exfoliasi grafit yang berbasis pada penggunaan pelarut ramah lingkungan seperti cairan ionik, perlu dikembangkan.

Cairan ionik merupakan alternatif pelarut konvensional yang ramah lingkungan dan memiliki sifat yang unik yaitu memiliki tekanan uap yang sangat rendah, stabilitas termal yang baik, viskositas rendah, dapat melarutkan berbagai macam zat, dan bisa didaur ulang. Konstanta dielektrik yang tinggi pada cairan ionik memberikan efek shielding terhadap interaksi tumpukan grafit akibat adanya interaksi van der Waals dan membantu pembentukkan nanomaterial karbon secara efektif (Peng, 2013). Cairan ionik juga memiliki tegangan permukaan yang mendekati energi permukaan grafit, hal ini merupakan syarat pelarut dapat digunakan untuk proses exfoliasi grafit. Sehingga, cairan ionik merupakan sistem ideal untuk fabrikasi grafena.

4

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Pada penelitian sebelumnya, telah dilakukan produksi grafena melalui exfoliasi grafit menggunkan cairan ionik 1-butyl-3-methyl-imidazolium bis(trifluoro- methanesulfony)imide (Yi Huang, 2013) yang menghasilkan single

layer grafena dengan rata-rata mobilitas hole 0,29 cm2V-1s-1, mobilitas elektron 0,57 cm2V-1s-1 dan ketebalan lembaran garfena diperikrakan sekitar 0,66 nm. Selain itu, pada penelitian Xuzhi Zhang (2013) exfoliasi grafit dilakukan dengan medium pendispersinya yaitu cairan ionik n-octylpyrydinium hexfluorophosphate yang memiliki sifat optik dan kimia yang baik. Exfoliasi grafit juga dilakukan menggunakan cairan ionik HMIM (Daniele, 2011) dalam berbagai perbandingan komposisi cairan ionik dan grafit. Proses exfoliasi grafit menggunakan cairan ionik berbasis kation benzotriazolium dengan anion asetat juga telah dilakukan oleh Lingga (2011) dengan metode sonikasi dan elektrokimia yang menghasilkan grafena dengan konduktivitas yang baik. Berbeda dengan penelitian sebelumnya yang menggunakan kation Imidazolium dan Benzotriazolium, pada penelitian ini digunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat sebagai pelarut untuk exfoliasi grafit menjadi grafena. Pemilihan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat selain memenuhi syarat sebagai pelarut dalam proses exfoliasi dan

biodegradable, cairan ionik ini juga mudah untuk disintetsis karena bersumber

dari bahan terbaharukan (asam lemak) yang mudah didapatkan dan keberadaannya melimpah terutama di Indonesia, selain itu titik leleh yang rendah pada cairan ionik ini menguntungkan karena mudah disintesis dan digunakan dalam suhu ruangan (Mudzakir, 2009).

Kation cis-oleil-imidazolinium memiliki struktur yang serupa dengan kation imidazolium seperti ditunjukkan pada Gambar 1.1. Berbeda dengan kation imidazolinium, kation cis-oleil-imidazolinium tidak memiliki ikatan rangkap dan gugus substituen pada N3 merupakan gugus asam lemak. Adanya gugus substituen

berupa asam lemak ini menyebabkan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium menjadi lebih ruah jika dibandingkan dengan kation imidazolium. Tidak adanya ikatan

5

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

rangkap pada cis-oleil-imidazolinium diduga akan memperluas delokalisasi muatan positif kation sehingga melemahkan interaksi Coloumb antara kation dan anion, sehingga memperkuat interaksi kation-π antara cairan ionik dan grafit. Semua faktor diatas mengindikasikan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat mampu mengexfoliasi grafit menjadi grafena.

Gambar 1.1. Struktur (a) Kation imidazolium dan (b) Kation cis-oleil-imidazolinium (R=cis-oleil)

Berdasarkan uraian diatas, pada penelitian ini dilakukan fabrikasi grafena dengan sumber utama grafit berasal dari grafit sintetik, grafit baterai baru dan grafit limbah baterai. Fabrikasi grafena ini dilakukan dengan metode exfoliasi kimia dengan bantuan proses sonikasi, gelombang mikro dan elektrokimia menggunakan pelarut cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian yang dikemukakan diatas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Apakah cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat dapat digunakan sebagai pelarut dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena.

2. Bagaimana perbandingan karakteristik struktur dan fisikokimia dari grafit sintetik, grafit baterai baru, dan grafit limbah baterai sebelum dan sesudah

6

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

proses exfoliasi dengan menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

3. Bagaimana layer grafena yang terbentuk dari hasil exfoliasi grafit sintetik, grafit baterai baru, dan grafit limbah baterai oleh cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat

1.3 Batasan Masalah Penelitian

Masalah pada penelitian ini dibatasi pada hal-hal berikut:

1. Subjek penelitian ini adalah cairan ionik yang digunakan dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena yaitu garam fatty imidazolinium dari kation cis-oleil-imidazolinium dengan anion asetat.

2. Objek Penelitian ini adalah grafena yang dihasilkan dari proses exfoliasi grafit sintetik, grafit baterai baru dan grafit limbah baterai dengan menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

3. Karakterisasi yang digunakan untuk membedakan grafena yang dihasilkan dari grafit sintetik, grafit baterai baru dan grafit limbah baterai dibatasi pada struktur, morfologi, sifat termal dan sifat elektronik dari grafena hasil exfoliasi menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

1.4Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui potensi cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat sebagai pelarut dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena.

2. Mengetahui karaktesitik struktur dan fisikokimia dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

3. Memproduksi multilayer grafena dengan memanfaaatkan grafit sintetik, grafit baterai baru, dan grafit limbah baterai sebagai sumber utama dalam proses exfoliasi.

7

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil yang didapatkan dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan bagi perkembangan ilmu dan teknologi industri di Indonesia khususnya dalam pengembangan material grafena yang diproduksi melalui proses exfoliasi dengan menggunakan cairan ionik. Proses exfoliasi grafena yang dilakukan dengan bantuan cairan ionik ini relatif sederhana, biaya produksi rendah dan ramah lingkungan. Selain itu, pada penelitian ini digunakan limbah grafit untuk produksi grafena. Hasil exfoliasi grafit limbah baterai ini memiliki karakteristik yang hampir sebanding dengan grafit sintetik, maka grafit limbah baterai dapat dijadikan sebagai alternatif baru dalam produksi material grafena.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui potensi cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat sebagai pelarut dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena. Pelaksaaan penelitian ini dimulai pada bulan Januari sampai Juni tahun 2014. Tahap-tahap yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sintesis cairan ionik, karakterisasi struktur cairan ionik, preparasi material grafit, proses exfolasi grafit dengan metode pelarutan (ultrasonikasi dan gelombang mikro) dan elektrokimia. Seluruh tahapan penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia Material Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia. Karakterisasi struktur dan sifat material hasil penelitian tersebut, dilakukan di beberapa laboratorium. Karakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy,

Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis (TG-DTA) dan Ultaviolet-Visible Spectroscopy (UV-Vis) dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik

Instrumen FPMIPA UPI. Karakterisasi menggunakan Electrochemical Impedance

Spectroscopy (EIS) dilakukan di laboratorium Kimia Fisika dan Material ITB.

Karakterisasi Scanning Electron Microsope (FE-SEM) di Hiroshima University dan X-ray diffraction (XRD) dilakukan di LIPI Bandung.

3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat

Peralatan yang digunakan untuk tahapan preparasi dan sintesis cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat, preparasi sampel grafit dan exfolasi sampel grafit menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium-asetat antara lain : microwave LG 850W, alat-alat gelas, satu set alat refluks, pemanas mantel, termometer raksa,

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

rotary evaporator, neraca analitik, aluminium foil, wrapping plastic, oven, alat

36

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Peralatan yang digunakan untuk karakterisasi yaitu Melting Point Apparatus (SHIMADZU), TG-DTA (SHIMADZU), FTIR (SHIMADZU, FTIR-8400), EIS (LCR-Meter), UV-Vis (SHIMADZU), XRD (7000 SHIMADZU MAXIMA) dan SEM (S5000 20 kV).

3.1.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan untuk sintesis cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat dan proses exfoliasi grafit antara lain asam oleat-cis ekstrak

pure (Merck), metil iodida p.a (Aldrich), dietilenatriamina p.a (Aldrich), metilen

klorida teknis (Bratachem), etil asetat teknis (Bratachem), metanol teknis (Bratachem), perak asetat p.a. (CV. Agung Menara), membrane selulosa-nitrat 0.45µm (Schleicher & Schuell), grafit sintetik (PT. Rimi Perdana Teknik), dan grafit baterai baru dan limbah.

3.2 Metode Penelitian

Sistematika penelitian dibagi dalam empat tahap, yaitu preparasi (sintesis) cairan ionik oleil-imidazolinium asetat, karakterisasi struktur cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat, proses exfolasi grafit dengan metode pelarutan dan elektrokimia menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat, dan tahap karakterisasi grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dengan menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

Secara keseluruhan penelitian dapat digambarkan seperti bagan alir pada Gambar 3.1. dan 3.2.

37

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.1. Proses Preparasi (Sintesis) Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium-asetat

38

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.2. Proses Exfoliasi Grafit menggunakan Cairan Ionik cis-cleil-imidazolinium asetat

3.3 Preparasi (Sintesis) cis-oleil-imidazolinium asetat

Sintesis cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat dilakukan dengan mensintesis cis-imidazolin, metilasi-kuartenerisasi, dilanjutkan dengan proses pergantian anion. Sintesis cis-oleil-imidazolin dilakukan dengan metode yang merujuk pada penelitian Bajpai dan Tyagi (2008) menggunakan bantuan

microwave, Sementara untuk mensisntesis cis-oleil-imidazolinium Iodida

digunakan metode refluks merujuk pada pengembangan yang dilakukan oleh Mudazkir (2008). Pergantian anion yang dilakukan memanfaatkan prinsip metatesis anion dan asam basa Lewis (Chen et al, 2007) untuk mensintesis cis-oleil-imidazolinium asetat.

3.3.1 Sintesis cis-oleil-imidazolin

Ke dalam gelas kimia pyrex berukukuran 100 mL dimasukkan 20 mmol (2,06 gram) dietilenatriamina (DETA), 40 mmol (11,29 gram) asam lemak cis-oleat dan diaduk hingga merata. Campuran pereaksi diiradiasi menggunakan

microwave pada daya 800 watt selama 30 detik, kemudian didinginkan hingga

mencapai suhu ruangan. Setelah mencapai suhu ruangan (25oC), campuran dipindahkan ke dalam labu dasar bulat leher tiga yang kemudian ditambahkan 80mL etil asetat dan dipanaskan hingga 40oC (titik didih etilasetat), selama 30 menit. Campuran yang didapat disaring dalam keadaan panas menggunakan corong buchner yang dihubungkan dengan pompa vakum, kemudian dipekatkan dengan evaporator untuk memisahkan pelarut etil asetat. Hasilnya dikarakterisasi dengan menggunakan intrumentasi FTIR dan di uji titik lelehnya.

39

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.3.2 Sintesis cis-oleil-imidazolinium-Iodida

Sebanyak 1 mol (13,65 gram) cis-oleil-imidazolin ditambahkan metilen klorida hingga larut dan dimasukkan ke dalam labu dasar bulat leher tiga yang telah dilapisi dengan alumunium foil. kemudian ditambahkan 2 mol (6,17 gram) metil iodida. Selanjutnya campuran di refluks pada suhu konstan 40oC sambil diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 4 jam. Hasilnya didinginkan hingga mencapai suhu ruangan, dan selanjutnya dikeringkan menggunakan rotatory

evaporator pada suhu 80 oC selama 2 jam. Selanjutnya dilakukan pengeringan didalam lemari asam. Hasilnya dikarakterisasi menggunakan instrumentasi FTIR dan diuji titik lelehnya.

3.3.3 Sintesis cis-oleil-imidazolinium asetat

Sebanyak 10 mmol (7,4390 gram) cis-oleil imidazolinium iodida dimasukkan ke dalam gelas kimia yang telah dibungkus oleh alumunium foil kemudian dilarutkan dalam 100 mL metanol dan ditambahkan 10 mmol (1,67 gram) AgCH3COO. Campuran diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 4

jam. Hasil yang diperoleh didekantasi, disaring menggunakan membran selulosa-nitrat (PTFE). Pelarut pada filtrat kemudian diuapkan dengan cara disimpan di dalam lemari asam hingga jenuh. Hasil yang diiperoleh dikarakterisasi menggunakan instrumentasi FTIR dan diuji titik lelehnya.

3.4 Proses Exfoliasi Grafit menggunakan Cairan Ionik cis-oleil-imidazolinium asetat

3.4.1 Preparasi Grafit

Sampel grafit yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 3 macam, yaitu grafit sintetik, grafit baterai baru dan grafit limbah baterai. Grafit sintetik telah berbentuk serbuk halus. Sampel grafit baterai baru dan limbah baterai

40

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

diambil dari elektroda baterai. Elektroda tersebut dibersihkan kemudian di

grinding menggunakan lumpang & alu sampai berbentuk serbuk halus. Ketiga

sampel grafit, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 400C. Sampel grafit yang telah kering disaring menggunakan penyaring berukuran 100 mesh.

3.4.2 Proses Exfoliasi Grafit Menggunakan Metode Pelarutan

Proses exfoliasi yang pertama digunakan metode pelarutan. Sebanyak 1 gram cairan cis-oleil-imidazolinium asetat masing-masing dimasukkan kedalam 5 buah botol vial. Ketiga sampel grafit (sintetik, baterai baru dan limbah baterai) ditimbang dengan komposisi masing-masing 0,1% ; 0,5% ; 1% ; 1,5 % dan 2% dari total masa cairan ionik (1 gram) yang digunakan. Botol vial yang telah berisi cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat dimasukkan kedalam alat ultrasonik kemudian sedikit demi sedikit sampel grafit dimasukkan kedalam botol vial tersebut. Campuran tersebut diberi energi ultrasonik selama 1-2 jam. Campuran hasil dari proses sonikasi kemudian dimasukkan kedalam oven microwave yang diset pada daya yang rendah sebesar 100 watt. Selama pemanasan dalam

microwave, botol vial yang berisi campuran tersebut dikeluarkan, dikocok, dan

dimasukkan kembali ke dalam microwave sampai serbuk grafit tersebut melarut seluruhnya.

3.4.3 Proses Exfoliasi Grafit Menggunakan Metode Elektrokimia

Proses exfoliasi yang kedua digunakan metode elektrokimia. Metode ini menggunakan sampel grafit (sintetik, limbah baterai dan baterai baru) sebagai elektroda sementara cairan ionik cis-oleil-imidazolinium-asetat dan air sebagai elektrolitnya. Sampel grafit di buat pelet sebelum digunakan sebagai elektroda.

Sampel grafit (elektroda) di jepit menggunakan penjepit yang telah dihubungkan dengan kabel. Kemudian dimasukkan kedalam elektolit yang berisi cairan ionik dan air dengan kommposisi 1 : 1. Tegangan statis (arus DC) sebesar

41

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

15 volt diaplikasikan pada kedua elektroda grafit. Pada kondisi arus listrik yang mengalir, anoda akan terkorosi sehingga akan timbul endapan hitam. (liu, et al, 2008). Campuran kemudian dipisahkan dengan cara di sentrifuse pada 15000 rpm. Campuran kemudian disaring untuk mendapatkan endapan grafit hasil exfoliasi. (Jiong, 2009).

3.5 Tahapan Karakterisasi

Pengaruh proses exfolasi grafit menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat dikaji pada batasan gugus fungsi, struktur permukaan, kristalinitas & indeks kristalinitasnya dan nilai konduktivitas. Analisis gugus fungsi grafit menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Analisis kristalinitas dan Indeks kristalinitas grafit menggunakan X-Ray Diffraction (XRD). Analisis struktur permukaan grafit menggunakan Scanning Electron

Microscope (SEM). Analisis transisi elektronik dilakukan dengan menggunakan ultraviolet-Visble (UV-Vis). Analisis dekomposisi termal grafit dilakukan

menggunakan Thermogravimetric Differential Thermal Analysis (TG-DTA). Sementara untuk pengukuran nilai konduktivitas menggunakan Electrochemical

Impedance Spectroscopy (EIS). Semua proses karakterisasi tersebut bertujuan

untuk membandingkan sampel grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi sehingga dapat diketahui pengaruh cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat terhadap proses exfoliasi grafit.

3.5.1 Karakterisasi Struktur

3.5.1.1 Analisis Fourier Transform Infra Red (FTIR)

Karakterisasi menggunakan FTIR bertujuan untuk membandingkan spektra sebelum dan sesudah proses exfoliasi grafit menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat. Analisis ini menggunakan instrumentasi FTIR-8400 merk SHIMADZU. Gugus fungsional dari spektra FTIR yang dihasilkan memberikan

42

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

informasi kekhasan pola spektra FTIR dari gugus fungsional yang ada dalam sampel grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi. Berdasarkan spektra yang dihasilkan tersebut, akan diperoleh adanya kesesuaian ataupun perbedaan puncak dari gugus fungsi yang teramati dalam spektra tersebut sehingga perubahan struktur grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dapat dijelaskan.

3.5.1.2 Analisis X-Ray Diffraction (XRD)

Karakterisasi menggunakan XRD bertujuan untuk mengetahui kesesuaian dan perubahan struktur dari grafit sebelum dan sesudah proses exfolaisi menggunakan cis-oleil-imidazolinium-asetat. Kesesuaian struktur tersebut dapat dilihat dari nilai indeks kristalinitas, ukuran kristalin, dan jarak antar layer dari sampel grafit tersebut. Analisis ini menggunakan instrumentasi X-Ray Diffraction (XRD) 7000 SHIMADZU MAXIMA.

Data Indeks kristalinitas, ukuran kristalin, dan jarak antar layer dari sampel grafit sebelum dan sesudah exfoliasi akan menjelaskan pengaruh caiaran ionik cis-olei-imidazolinium-asetat terhadap proses exfoliasi grafit tersebut. Indeks kristalinitas, ukuran kristalin, dan jarak antar layer dari sampel dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

a. Persamaan % indeks kristalinitas :

% 100 (%) x I I I CI a c c  

Keterangan : Ic adalah Intensitas kristalin dan Ia adalah Intensitas Amorf

(Yue,2007 ) .

b. Persamaan pengukuran ukuran kristalin (menggunakan persamaan Scherrer) :

  cos

K Lc 

Keterangan : Lc = ukuran kristalin (nm) K = Faktor koreksi

43

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

β = sudut koreksi pada setengah luas daerah puncak maksimum (radian)

θ = sudut difraksi Bragg (Feret, 1998)

c. Persamaan pengukuran jarak antar layer pada struktur grafit dan grafena :

Keterangan : n = Orde refleksi

λ = Panjang gelombang sinar-x yng digunakan (nm atau Å) d002 = Jarak antar layer pada kristal grafit (nm atau Å)

ϴ = Sudut difraksi Bragg

3.5.1.3 Analisis Scanning Electron Microcope (SEM)

Karakterisasi menggunakan SEM bertujuan untuk mengetahui morfologi struktur permukaan dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dengan cis-oleil-imidazolinium-asetat. Analisis ini menggunakan SEM S5000 20 kV dengan pembesaran 10-100.000 kali. Analisis ini menunjukan gambaran secara mikroskopis grafit hasil exfoliasi. Keberhasilan exfoliasi grafit menggunakan cis-oleil-imidazolinium asetat ditunjukkan dengan terpisahnya layer grafena dari tumpukannya sebagai unit penyusun grafit.

3.5.1.3 Analisis Ultraviolet – Visible (UV-Vis)

Analisis menggunakan spektofotometer UV-Vis dilakukan untuk mengetahui serapan maksimum dan transisi elektronik grafit dan grafena/cairan ionik yang telah di larutkan dalam etanol. Analisis ini dilakukan pada rentang panjang gelombang 200-400 nm. Analisis ini juga digunakan untuk mengetahui homogenitas dan kelarutan dari grafena/cairan ionik dalam etanol supaya tidak terjadi agregasi kembali partikel grafit yang telah terexfoliasi.

3.5.2 Karakterisasi Fisiko-Kimia

  2d002sin

44

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.5.2.1 Karakterisasi Daya Hantar Ionik

Analisis daya hantar ionik dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dilakukan menggunakan Electrochemistry Impedance Spectrometry (EIS). Instrumentasi EIS yang digunakan yaitu LCR Meter. LCR meter menganalisis besar arus yang dapat dihantarkan melalui pengukuran tahanan dari sampel grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi. Data yang didapat dari pengukuran menggunakan instrumen EIS ini yaitu berupa kurva EIS dan nilai tahanan media (R1) serta tahanan antar muka (R2). Tahanan media yaitu tahanan yang diukur

ketika arus melewati sampel, sedangkan tahanan antar muka yaitu tahanan yang diukur ketika arus melewati area permukaan (batas antara logam atau elektroda dan sampel). Daya hantar ionik dari sampel ditentukan dari seberapa besar harga R1 (tahanan media). Semakin besar harga R1, maka semakin kecil daya hantar ionik dari senyawa tersebut dan sebaliknya.

Daya hantar yang di nyatakan sebagai hantaran jenis dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dapat dihitung dengan persamaan berikut.

A l x V I 

 atau

A l x R 1  

Keterangan : σ = konduktivitas (S/cm) I = kuat arus (A)

l = tebal sampel (cm) V = tegangan (volt) A = luas sampel (cm2) R = tahanan (ohm) 3.5.2.1 Thermogravimetry - Differential Thermal Analysis (TG -DTA)

Analisa termal merupakan suatu teknik pengukuran perubahan sifat fisik dan kimia suatu sampel sebagai fungsi perubahan suhu. Pada umumnya, teknik analisa ini mengamati efek dari suatu material yang dipanaskan. Terdapat dua jenis analisa termal yang biasa digunakan yaitu thermogravimetry Analysis (TGA) dan Differential Thermal Analysis (DTA). Pada TGA, perubahan berat sampel

45

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

sebagai fungsi dari suhu maupun waktu direkam secara otomatis. Sementara pada DTA diukur perbedaan suhu (T) antara suhu sampel dengan suhu material rujukan yang inert (Setiabudi, 2012). Jadi analisa TG-DTA dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui suhu dekomposisi dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi menggunakan cairan ionik.

Pada prinsipnya, sampel dengan berat beberapa miligram dipanaskan pada laju konstan (berkisar 1-20˚C/menit) hingga suhu tertentu dalam aliran gan N2,

dimulai dari suhu 500C – 10000C. Pengujian TG-DTA ini dilakukan di laboratorium kimia instrumen FPMIPA UPI Bandung dengan menggunakan alat TG-DTA SHIMADZU tipe DTG-60H.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :

1. Cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat dapat digunakan sebagai pelarut dalam proses exfoliasi grafit menjadi grafena.

2. Hasil FTIR dan uji anion menunjukkan bahwa cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat berhasil disintesis dan proses exfoliasi berhasil dilakukan. Proses exfoliasi mengakibatkan perubahan kristalinitas, jarak antar layer, dan ukuran kristal grafit hasil exfoliasi berdasarkan pengujian menggunakan XRD. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa multilayer grafena terbentuk akibat exfoliasi oleh cairan ionik. Analisis UV-Vis

menunjukkan adanya transisi π ke π* yang khas dari grafit hasil exfoliasi.

Grafit hasil exfoliasi juga mempunyai titik dekomposisi termal yang tinggi yaitu pada 5500C yang diuji menggunakan TG-DTA. Sifat listrik dari grafit hasil exfoliasi sangat penting sebagai syarat aplikasi dalam industri elektronik, maka dilakukan pengukuran konduktivitas dari grafit sebelum dan sesudah proses exfoliasi dengan metode EIS. Konduktivitas dari grafit sintetik, garfit baterai baru dan grafit limbah baterai setelah proses exfoliasi yaitu 11,58 x 10-1 S.cm-1 ; 9,32 x 10-1 S.cm-1 ; 7,96 x 10-1 S.cm-1 hasil ini meningkat 10 kali; 2 kali ; 4 kali dari grafit sebelum proses exfoliasi. Berdasarkan hasil karakterisasi tersebut, diindikasikan bahwa proses exfoliasi grafit menjadi grafena berhasil dilakukan.

3. Hasil exfoliasi ketiga sampel grafit menunjukkan terbentuknya multilayer grafena akibat pengaruh pelarutan dengan menggunakan cairan ionik cis-oleil-imidazolinium asetat.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

88

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

5.2 Saran

1. Penelitian ini diindikasikan menghasilkan multilayer grafena, sehingga perlu adanya peningkatan metode penelitian dengan memvariasikan waktu untuk sonikasi, dan waktu untuk exfoliasi, agar dihasilkan monolayer grafena yang sifatnya lebih baik.

2. Perlu dikaji lebih lanjut tentang proses pemurnian grafit hasil exfoliasi agar cairan ionik tidak mempengaruhi sifat kimia maupun sifat fisik dari grafit hasil exfoliasi.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap karakteristik dan ukuran molekul cairan ionik serta mekanisme exfoliasi grafit dengan cairan ionik sehingga grafena yang diproduksi memiliki performa yang lebih baik.

4. Perlu dilakukan karakterisasi lebih lanjut, untuk menguatkan dugaan telah terjadinya proses exfoliasi pada grafit menjadi grafena, misalnya karakterisasi dengan Transmission Electron Microscope (TEM), XPS, dan spektroskopi raman.

5. Perlu dilakukan uji kinerja material grafena hasil exfoliasi dengan mengaplikasikannya kedalam peralatan elektronik seperti supercapacitor.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Bajpai, D. dan Tyagi, V.K. (2008).Microwave Synthesis of Cationic Fatty Imidazolines and their Characterization. Journal Surfact and deterg,

Springer AOCS, 11: 79-87.

Baldelli, Steven. et. al. (2011). Sum frequency generation study on the orientation of room-temperature ionic liquid at the graphene-ioinic liquid interface.Journal of Chemical Physics Letter, 1-3.

Beauchamp, Andrew M. (2010). The synthesis of room-temperature Ionic Liquid and their methathesis reactions with dilithium phthalocyanine.Wrigh State

University : U.S.

Chang, Chia-Feng. (2012). Graphene sheets synthesized by ionic-liquid-assisted electrolysis for application in water purification. Journal of applied surface

science, 1-6.

Chen, I-wen Peter, et.al. (2013). Exfoliation and Performance Properties of Non-Oxidized Graphene in Water.Journal of Scientific Report, 4 : 3928.

Chen, Humao dan Guangchao Zhao. (2012). Nanocomposite of polimeried ionic liquid and graphene used as modifier for direct electrochemistry of cytochrome c and nitric oxide biosensing. Journal Solid State

Electrochemical, 3289-3297.

Chen, Yichen. (2012). Graphene Synthesis and Assembly for Graphene

Actuators.(Desertation):University of Florida.

Chung, D.D.L., (1987). Review Exfoliation of graphite.Journal of Materials

ScienceState University of Newyork, 4190-4198

Cielski, Artur dan Paolo Samori. (2013). Graphene Via sonication assisted liquid-phase exfoliation.Journal The Royal Society of Chemistry, RCS

Publishing10.1039/c3cs60217f..

Dzuyuba, Sergei V. et.al. (2009). Synthesis of Imidazolium Room-Temperature Ionic Liquids.Journal of Chemical Education Green Chemistry American

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Ennis, Elliot dan Scott T. Handy. (2009). A Facile Route to C2-Substituted Imidaolium Ionic Liquids. Journal of Molecules,Vol. 14, 2235-2245.

90

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Fahrurrozie, Sunarya, Y., dan Mudzakir, A. (2010). Efiesiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalamLarutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida.Jurnal Sains dan Teknologi

Kimia, 100-111.

Ferret, Frank R. (1998). Determination of the crystallinity of calcined and graphitic cokes by X-ray diffraction.Analyst,Alcan Internasional-Canada,Vol.123, 595-600.

Frescativagen, Lilla. (2010). Journal The royal Society of Chemistry.chem.commun, The royal swedish academy of science, 1-10. Hardian, A., Mudzakir, A., Sumarna, O. (2010). Sintesis dan karakterisasi kristal

cair ionik berbasis garam fatty imidazolinium sebagai elektrolit redoks pada sel surya tersensitisasi zat warna.Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 1, 7-16. Hasan, Kamran Ul. et. al. (2011). Polycation Stabilization of Graphene

Suspensions.Journal of Nanoscale Research Letters, 2-6.

Hernandez, Yenny,et.al. (2008). High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation graphite.Journal of Nature Nanotechology, Vol.3. 10.1038/nnano.2008.215.

Kalyoncu, Rustu S (2000). Graphite.U.S. Geological Survey Minerals Book, 35.1-35.4

Karkkainen, Johana. (2007). Preparation and Characterization os Some Ionic

Liquids and Their Use In The Dimerization Reaction of 2-Methylpropane.(thesis) Faculty Science, Departement of Chemistry,

University of Hulu.

Khare, Varsha. et.al. (2013). Graphene-Ionic Liquid Based Hybrid Nanomaterials as NovelLubricant for Low Friction and Wear.Journal of Apllied Material

and Interfaces, American Chemical Society, 5 , 4063-4075.

Kim, Beom Joon. et.al. (2010). High-Performance Flexible Graphene Field Effect Transistors eith Ion Gel Gate Dielectrics.Jounal of Nanoletters. American

91

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Kim, Tae Young, et. al. (2012). Ionic Liquid-Assisted microwave reduction of graphite oxide for supercapacitor.Journal of The Royal Society of

Chemistry, 8808-8812.

Kosidlo, Urzula. et. al. (2008). Production Methods of Graphene and Resulting Material Properties.Journal of Sineurop Nanotech : Fraunhofer.

Kumar, Santanu dan Sandep Kumar. (2006). Microwave-assisted synthesis of novel imidazolium-based ionic liquid crystalline dimers.Journal of

tetrahedron letters, Vol. 47, p8993-8997.

Lee, Jer-Yeu, et.al. (2013). The Microwave-assisted Ionic Liquid Nanocomposite Synthesis: Platinum Nanoparticles on Graphene and the Aplicattion on Hydrogen of Styrene.Journal of Nanoscale Research Letters, 1-6.

Lehman, C. et.al. (2013). Ionic Liquid Based Graphene Electrochemical

Exfoliation.(thesis). Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering,

Stuttgart.

Liu, et. al. (2008). One-Step Ionic Liquid-Assisted Electrochemical Synthesis of Ionic Liquid- Functionalized Graphene Sheet Directly from Graphite.Journal Advanced Functional Materials, 1-9.

Lu, Jiong. et.al. (2009). One-Pot Synthesis of Fluorescent Carbon Nanoribbons, Nanoparticles and Graphene by the exfoliation of graphite in ionic liquids.ACSNANO, Vol.3 , 2367-2375.

Moosavi, Fatemeh. (2013). The structure of supported Ionic Liquids at the interface. Ionic Liquid-New Aspects for the future, 195- 230. INTECH Mudry, Christopher. (2012). An Introduction to Graphene.(Thesis). International

Institute of Physics, Natal Brazil.

Mudzakir, A. (2006).A New Class of Ionic Solvents, Electrolytes and Engineering Fluids Based on 1,3-Alkylmethyl-1,2,3-benzotriazolium Salts. Makalah.Disampaikan pada The 2006 Seminar on Analytical Chemistry, Yogyakarta.

Mudzakir, A., (2004).Zur Chemie des carbenanalogen

92

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Mutiara, Lingga. et. al. (2011). Upaya mendapatkan material grafena melalui

proses exfoliasi grafit menggunakan cairan ionik berbasis kation benzotriazolium.(Skripsi). FPMIPA-UPI : Bandung.

Nasrullah, Rozzaq. et. al. (2013). Influence of Ionic Liquid Concentration on the

Formation of Cellulose Nanoparticle with Controllable Size in Synthesis of Cellulose Fiber.(Skripsi). Departemen Kimia, Fakultas Pendidikan

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia. Neto, Antonio Castro. (2006). Drawing conclusions from graphene.Journal

Physics World : Boston University-USA.

Nockemann, Peter, et. al. (2005). Purification of imidazolium ionic liquid for spectroscopic applications.Journal of Chemical Physics Letter, 131-136. Elsevier.

Novoselov, K. S, et. al. (2012). A roadmap for graphene.Journal of Nature, Vol 490, 192-200. Maomillan Publishers.

Novoselov,K.S and Geim, A.K. (2007). The Rise Of Graphene.Manchaster

Centre for mesoscience and nanotechnology, 1-14.

Pope, Michael A. et. al. (2013). Supercapacitor Electrodes Produced through Evaporative Consolidation of Graophene Oxide-Water-Ionic liquid Gels.Journal of the Electrochemical society, A1653-A11660.

Park, Sungjin dan Rodney Ruoff. Chemical Methods for the Production of Graphenes.Journal of nature nanotechnology, 1-8.

Rahardian, Estu. et.al. (2012). Sintesis dan Karakterisasi cis-oleil-imidazolinium

tetrakloromanganat(II) sebagai Material Gel Pemancar

Cahaya.FPMIPA-UPI : Bandung.

Rand, Brian. (2009). Graphite: Structure, Properties and manufacture. Nuclear

Graphite-Materials Technology, 1-49. University of Petoria.

Randriamahazaka, Hyacinthe. (2010). Graphene Toward energy storage : Electrochemical exfoliation and Impedance Spectroscopy Investigation.NanoElectrochemistry group :Universite of Paris.

93

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Savage, Neil. (2009). Graphene Makes Transistor Tunable, but even the “wonder

material’ has its limits. [Online]. Tersedia di : http://spectrum.ieee.org. Diakses 19 agustus 2014.

Scott, Joseph. (2008). Mechanical and Electrical Properties of Graphene Sheets. (Deseration).Faculty of the Graduate School of Cornell University, 1-113. Simocko, Chester. et.al. (2013). Methatesis step-growth polimerizations in ionic

liquid.Journal of Macro Letters, American Chemical Society, 1061-1064. Stankovic, Sasha, et.al. (2006). Graphene-based composite materials. Nature

Letters, Vol 442, 282-286. Nature Publishing Group.

Sun, Zhengzong, et.al. (2011). Graphene Chemistry : Synthesis and Manipulation.

The journal Physical Chemistry Letters, 2525-2432.

Tietze, Alesia A. et.al. (2012). Ionic liquid Application in peptide Chhemistry : Synthesis, purification and analytical Characterization Processes.Journal of

Molecules, 4158-4185.

Tripathi, Prashant. et. al. (2011). Synthesis of High-Quality Graphene through Electrochemical Exfoliation of Graphite in Alkaline Electrolyte.Journal

ofNano Science Centre, Banaras Hindu University : India.

Tyagi,R., Tyagi, V., Pandey, S. K. (2007). Imidazoline and Its Derivates : An Overreview.Journal of Oleo Science, 5, 211-222.

Uysal, Ahmet. et. al. (2013). Structure Origins of Potentian Dependent Hysteresis at the Electrified Graphene/Ionic Liquid Interface.The journal of Physical

Chemistry, 1-19.

Vogt, D dan C. Muller. (2009). Ionic Liquid- Are They Worth their salts.

Eindhhoven University of Technology Library : Dutsland.

Wasserscheid, Peter dan Wilhelm Kein. (2000). Ionic Liquids-New “Solution” for Transition Metal Catalysis.Journal of Angew. Chem. Int, vol 39., 3772-3789.

Wang, Fuxian. et. al. (2012). Surfactant-free Ionic Liquid-based Nanofluids with Remarkable Thermal Conductivity Enhancement at Very Low Loading of Graphene.Journal of Nanoscale Research Letters, 1-7.

94

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Wang, Xiqing. et.al. (2010). Direct exfoliation of natural graphite into micrometre size few layers graphene sheets using ionic liquid.Journal The Royal Society

of Chemistry. Chem.commun,4497-4498.

Williams, D. Bradley G. dan Mariam Ajam (2005). Methathesis and

hydroformylation reactions in ionic liquid.(Desertation). Faculty of Science,

University of Johannesburg.

Xiao, Wenjing. et.al. (2012). Ionic liquid-stabolized graphene and its use in immobilizing a metal nanocatalyst.Journal The royal Society of

Chemistry.chem.commun, 8189-8193.

Yang, Chun-Yu, et.al. (2013). Fabricating Graphite Nano-Sheet Powder by Slow Electrochemical exfoliation of Large-Scale Graphite Foil as a Mode-Locker for Fiber Lasers.Journal of Optical Materials Express, Vol3, No.11.

Yanfei, Xu. et.al. (2013). Environmentally Friendly Approaches Toward the Production of Processable Graphene by Exfoliation of Graphite Using Ionic Liquid. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 13, 116-119. Yin, Perry T. et.al. (2013). Prospect for graphene-nanoparticle-based hybrid

sensors.Journal of Physical Chemistry, 12785-12799.

Yu, Ching-Yuan. et.al. (2011). High-Quality Thin Graphene films from Fast Electrochemical Exfoliation.Journal of american Chemical Society, A-H. Zhang, Xiaoyan. et.al. (2010). Dispersion of graphene in ethanol using a simple

solvent exchange method.Journal The royal Society of Chemistry.

chem.commun, 7539-7541.

Zhang, Xuzhi. et.al. Investigation on High Perpormance of Graphite-Ionic Liquid Paste Electrode: Characterization and New Hypothesis. International

Journal of Electrochemical Science.Vol. 8, 4839-4849.

Zhou, Ming. et. al.(2013). Few-layer graphene obtained by electrochemical exfoliation of graphite cathode.Journal of Chemical Physic Letters, 61-65. Elsevier.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Ennis, Elliot dan Scott T. Handy. (2009). A Facile Route to C2-Substituted Imidaolium Ionic Liquids. Journal of Molecules,Vol. 14, 2235-2245.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Fahrurrozie, Sunarya, Y., dan Mudzakir, A. (2010). Efiesiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalamLarutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida.Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 100-111.

Ferret, Frank R. (1998). Determination of the crystallinity of calcined and graphitic cokes by X-ray diffraction.Analyst,Alcan Internasional-Canada,Vol.123, 595-600.

Frescativagen, Lilla. (2010). Journal The royal Society of

Chemistry.chem.commun, The royal swedish academy of science, 1-10. Hardian, A., Mudzakir, A., Sumarna, O. (2010). Sintesis dan karakterisasi kristal

cair ionik berbasis garam fatty imidazolinium sebagai elektrolit redoks pada sel surya tersensitisasi zat warna.Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 1, 7-16. Hasan, Kamran Ul. et. al. (2011). Polycation Stabilization of Graphene

Suspensions.Journal of Nanoscale Research Letters, 2-6.

Hernandez, Yenny,et.al. (2008). High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation graphite.Journal of Nature Nanotechology, Vol.3. 10.1038/nnano.2008.215.

Kalyoncu, Rustu S (2000). Graphite.U.S. Geological Survey Minerals Book, 35.1-35.4

Karkkainen, Johana. (2007). Preparation and Characterization os Some Ionic Liquids and Their Use In The Dimerization Reaction of 2-Methylpropane.(thesis) Faculty Science, Departement of Chemistry, University of Hulu.

Khare, Varsha. et.al. (2013). Graphene-Ionic Liquid Based Hybrid Nanomaterials as NovelLubricant for Low Friction and Wear.Journal of Apllied Material and Interfaces, American Chemical Society, 5 , 4063-4075.

Kim, Beom Joon. et.al. (2010). High-Performance Flexible Graphene Field Effect Transistors eith Ion Gel Gate Dielectrics.Jounal of Nanoletters. American Royal Society, 3464-3466.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Kim, Tae Young, et. al. (2012). Ionic Liquid-Assisted microwave reduction of graphite oxide for supercapacitor.Journal of The Royal Society of Chemistry, 8808-8812.

Kosidlo, Urzula. et. al. (2008). Production Methods of Graphene and Resulting Material Properties.Journal of Sineurop Nanotech : Fraunhofer.

Kumar, Santanu dan Sandep Kumar. (2006). Microwave-assisted synthesis of novel imidazolium-based ionic liquid crystalline dimers.Journal of tetrahedron letters, Vol. 47, p8993-8997.

Lee, Jer-Yeu, et.al. (2013). The Microwave-assisted Ionic Liquid Nanocomposite Synthesis: Platinum Nanoparticles on Graphene and the Aplicattion on Hydrogen of Styrene.Journal of Nanoscale Research Letters, 1-6.

Lehman, C. et.al. (2013). Ionic Liquid Based Graphene Electrochemical Exfoliation.(thesis). Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering, Stuttgart.

Liu, et. al. (2008). One-Step Ionic Liquid-Assisted Electrochemical Synthesis of

Ionic Liquid- Functionalized Graphene Sheet Directly from

Graphite.Journal Advanced Functional Materials, 1-9.

Lu, Jiong. et.al. (2009). One-Pot Synthesis of Fluorescent Carbon Nanoribbons, Nanoparticles and Graphene by the exfoliation of graphite in ionic liquids.ACSNANO, Vol.3 , 2367-2375.

Moosavi, Fatemeh. (2013). The structure of supported Ionic Liquids at the interface. Ionic Liquid-New Aspects for the future, 195- 230. INTECH Mudry, Christopher. (2012). An Introduction to Graphene.(Thesis). International

Institute of Physics, Natal Brazil.

Mudzakir, A. (2006).A New Class of Ionic Solvents, Electrolytes and Engineering

Fluids Based on 1,3-Alkylmethyl-1,2,3-benzotriazolium Salts.

Makalah.Disampaikan pada The 2006 Seminar on Analytical Chemistry, Yogyakarta.

Mudzakir, A., (2004).Zur Chemie des carbenanalogen 1,3-Dimethyl-1,2,3-benzotriazolium-iodid.(Disertasi). Universitas Magdeburg.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Mutiara, Lingga. et. al. (2011). Upaya mendapatkan material grafena melalui proses exfoliasi grafit menggunakan cairan ionik berbasis kation benzotriazolium.(Skripsi). FPMIPA-UPI : Bandung.

Nasrullah, Rozzaq. et. al. (2013). Influence of Ionic Liquid Concentration on the Formation of Cellulose Nanoparticle with Controllable Size in Synthesis of Cellulose Fiber.(Skripsi). Departemen Kimia, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia. Neto, Antonio Castro. (2006). Drawing conclusions from graphene.Journal

Physics World : Boston University-USA.

Nockemann, Peter, et. al. (2005). Purification of imidazolium ionic liquid for spectroscopic applications.Journal of Chemical Physics Letter, 131-136. Elsevier.

Novoselov, K. S, et. al. (2012). A roadmap for graphene.Journal of Nature, Vol 490, 192-200. Maomillan Publishers.

Novoselov,K.S and Geim, A.K. (2007). The Rise Of Graphene.Manchaster Centre for mesoscience and nanotechnology, 1-14.

Pope, Michael A. et. al. (2013). Supercapacitor Electrodes Produced through Evaporative Consolidation of Graophene Oxide-Water-Ionic liquid Gels.Journal of the Electrochemical society, A1653-A11660.

Park, Sungjin dan Rodney Ruoff. Chemical Methods for the Production of Graphenes.Journal of nature nanotechnology, 1-8.

Rahardian, Estu. et.al. (2012). Sintesis dan Karakterisasi cis-oleil-imidazolinium tetrakloromanganat(II) sebagai Material Gel Pemancar Cahaya.FPMIPA-UPI : Bandung.

Rand, Brian. (2009). Graphite: Structure, Properties and manufacture. Nuclear Graphite-Materials Technology, 1-49. University of Petoria.

Randriamahazaka, Hyacinthe. (2010). Graphene Toward energy storage :

Electrochemical exfoliation and Impedance Spectroscopy

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Savage, Neil. (2009). Graphene Makes Transistor Tunable, but even the “wonder material’ has its limits. [Online]. Tersedia di : http://spectrum.ieee.org. Diakses 19 agustus 2014.

Scott, Joseph. (2008). Mechanical and Electrical Properties of Graphene Sheets. (Deseration).Faculty of the Graduate School of Cornell University, 1-113. Simocko, Chester. et.al. (2013). Methatesis step-growth polimerizations in ionic

liquid.Journal of Macro Letters, American Chemical Society, 1061-1064. Stankovic, Sasha, et.al. (2006). Graphene-based composite materials. Nature

Letters, Vol 442, 282-286. Nature Publishing Group.

Sun, Zhengzong, et.al. (2011). Graphene Chemistry : Synthesis and Manipulation. The journal Physical Chemistry Letters, 2525-2432.

Tietze, Alesia A. et.al. (2012). Ionic liquid Application in peptide Chhemistry : Synthesis, purification and analytical Characterization Processes.Journal of Molecules, 4158-4185.

Tripathi, Prashant. et. al. (2011). Synthesis of High-Quality Graphene through Electrochemical Exfoliation of Graphite in Alkaline Electrolyte.Journal ofNano Science Centre, Banaras Hindu University : India.

Tyagi,R., Tyagi, V., Pandey, S. K. (2007). Imidazoline and Its Derivates : An Overreview.Journal of Oleo Science, 5, 211-222.

Uysal, Ahmet. et. al. (2013). Structure Origins of Potentian Dependent Hysteresis at the Electrified Graphene/Ionic Liquid Interface.The journal of Physical Chemistry, 1-19.

Vogt, D dan C. Muller. (2009). Ionic Liquid- Are They Worth their salts. Eindhhoven University of Technology Library : Dutsland.

Wasserscheid, Peter dan Wilhelm Kein. (2000). Ionic Liquids-New “Solution” for Transition Metal Catalysis.Journal of Angew. Chem. Int, vol 39., 3772-3789.

Wang, Fuxian. et. al. (2012). Surfactant-free Ionic Liquid-based Nanofluids with Remarkable Thermal Conductivity Enhancement at Very Low Loading of Graphene.Journal of Nanoscale Research Letters, 1-7.

Sendy Arfian Saputra, 2014

Potensi Cairan Ionik CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM Asetat Sebagai Pelarut Dalam Proses Exfoliasi Grafit Menjadi Grafena

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Wang, Xiqing. et.al. (2010). Direct exfoliation of natural graphite into micrometre size few layers graphene sheets using ionic liquid.Journal The Royal Society of Chemistry. Chem.commun,4497-4498.

Williams, D. Bradley G. dan Mariam Ajam (2005). Methathesis and hydroformylation reactions in ionic liquid.(Desertation). Faculty of Science, University of Johannesburg.

Xiao, Wenjing. et.al. (2012). Ionic liquid-stabolized graphene and its use in immobilizing a metal nanocatalyst.Journal The royal Society of Chemistry.chem.commun, 8189-8193.

Yang, Chun-Yu, et.al. (2013). Fabricating Graphite Nano-Sheet Powder by Slow Electrochemical exfoliation of Large-Scale Graphite Foil as a Mode-Locker for Fiber Lasers.Journal of Optical Materials Express, Vol3, No.11.

Yanfei, Xu. et.al. (2013). Environmentally Friendly Approaches Toward the Production of Processable Graphene by Exfoliation of Graphite Using Ionic Liquid. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 13, 116-119. Yin, Perry T. et.al. (2013). Prospect for graphene-nanoparticle-based hybrid

sensors.Journal of Physical Chemistry, 12785-12799.

Yu, Ching-Yuan. et.al. (2011). High-Quality Thin Graphene films from Fast Electrochemical Exfoliation.Journal of american Chemical Society, A-H. Zhang, Xiaoyan. et.al. (2010). Dispersion of graphene in ethanol using a simple

solvent exchange method.Journal The royal Society of Chemistry. chem.commun, 7539-7541.

Zhang, Xuzhi. et.al. Investigation on High Perpormance of Graphite-Ionic Liquid Paste Electrode: Characterization and New Hypothesis. International Journal of Electrochemical Science.Vol. 8, 4839-4849.

Zhou, Ming. et. al.(2013). Few-layer graphene obtained by electrochemical exfoliation of graphite cathode.Journal of Chemical Physic Letters, 61-65. Elsevier.