Grafena Oksida dari Biomassa: Sintesis, Karakterisasi dan Aplikasi Berkelanjutan

2025-11-06T17:12:05+07:00

Grafena oksida berbasis biomassa menawarkan alternatif terhadap grafit alam yang tidak terbarukan. Biomassa seperti: sekam padi, tempurung kelapa, kulit ari kedelai dan limbah lignoselulosa lainnya memiliki kandungan karbon tinggi dan struktur aromatik yang sesuai untuk pembentukan lembaran grafena melalui proses karbonisasi dan oksidasi. Penelitian ini bertujuan meninjau potensi biomassa sebagai prekursor grafena, menelaah metode sintesis berkelanjutan seperti: pirolisis, aktivasi kimia dan modifikasi metode Hummers, serta menganalisis karakterisasi dan performa material yang dihasilkan. Hasil kajian menunjukkan bahwa pendekatan pirolisis pada suhu 400–800°C diikuti aktivasi kimia menggunakan agen seperti KOH atau H₃PO₄ menghasilkan biochar berpori tinggi sebagai bahan antara yang ideal. Modifikasi metode Hummers dengan oksidator ramah lingkungan seperti H₂O₂ berhasil menurunkan dampak toksik tanpa mengurangi efisiensi oksidasi. GO berbasis biomassa yang diperoleh memiliki luas permukaan spesifik 500–1500 m²/g, rasio C/O sekitar 2–4, kandungan gugus oksigen fungsional melimpah, serta konduktivitas listrik memadai untuk aplikasi elektroda dan komposit. Secara keseluruhan, GO berbasis biomassa menunjukkan kinerja kompetitif terhadap GO konvensional, dengan potensi besar dalam penyimpanan energi, katalisis, adsorpsi polutan dan material komposit berkelanjutan. Kesimpulannya, pengembangan GO berbasis biomassa berkontribusi pada peningkatan nilai tambah limbah organik, pengurangan ketergantungan grafit alam, serta mendukung ekonomi sirkular dan green chemistry menuju teknologi material berkelanjutan.

Bookchapter Inovasi Sains dan Kesehatan

Grafena Oksida dari Biomassa: Sintesis, Karakterisasi dan Aplikasi Berkelanjutan