View/Open

Author
Muhammad, Dzaki Adlil Zulbadri

Date Published
30 Sep 2025

Advisor
Septia Eka Marsha Putra, S.Si., M.Eng, Ph.D.,
Amrina Mustaqim, S.Si., M.T,

Subject
Teknik Fisika

Publisher

Pure graphene memiliki keterbatasan dalam kapasitas penyimpanan hidrogen, sehingga memerlukan modifikasi melalui pendopingan untuk meningkatkan kinerjanya. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi secara komputasional pengaruh pendopingan dengan atom Fluorin (F), Sulfur (S), Clorine (Cl), Selenium (Se), dan Phosporus (P) terhadap kemampuan graphene dalam mengadsorpsi atom hidrogen. Penelitian ini menggunakan Density Functional Theory (DFT) untuk mensimulasikan dan menganalisis energi adsorpsi serta stabilitas struktur pada dua konsentrasi pendopingan: 50% (unit cell 1×1) dan 5,5% (unit cell 3×3). Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua jenis dopan secara signifikan meningkatkan energi interaksi dengan hidrogen dibandingkan dengan pure graphene. Pendopingan dengan Selenium (Se) menghasilkan energi adsorpsi terkuat, mencapai -4,998 eV pada unit cell (3×3). Namun, ditemukan bahwa konsentrasi pendopingan yang tinggi (50%) menyebabkan rekonstruksi struktur yang signifikan setelah adsorpsi hidrogen, sehingga menjadi tidak stabil untuk penyimpanan hidrogen. Pendopingan dengan Phosporus (P) pada konsentrasi rendah (5,5%) tidak hanya meningkatkan adsorpsi, tetapi juga merupakan satu-satunya konfigurasi yang menstabilkan struktur graphene, dengan energi stabilitas sebesar -0,7208 eV dan energi adsorpsi sebesar -1.519 eV. Kesimpulannya, graphene yang didoping dengan phosporus (P) dalam unit cell (3×3) merupakan kandidat paling menjanjikan untuk material penyimpanan hidrogen, karena menawarkan keseimbangan terbaik antara peningkatan stabilitas material dasar dan energi adsorpsi yang cukup kuat untuk penyimpanan namun memiliki potensi untuk proses pelepasan (desorpsi) yang efisien.

URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2509300005

Keyword
Adsorption DFT Doping Graphene Hidrogen