Hidrogenasi CO2 Menjadi Asam Format di Atas Permukaan Katalis Grafena Terdoping N dan Cu

Abstract

Peningkatan emisi global CO2 telah memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kondisi lingkungan. Salah satu upaya yang dilakukan untuk mengurangi emisi CO2 adalah mereduksi CO2 melalui reaksi hidrogenasi menjadi asam format di atas permukaan N3Cu-G. Penelitian ini berfokus pada studi Density Fuctional Theory (DFT) untuk menjelaskan peranan permukaan N3Cu-G dalam mengadsopsi molekul adsorbat serta melemahkan ikatannya yang mampu mendorong terjadinya reaksi hidrogenasi CO2 menjadi asam format. Hasil dari perhitungan menunjukkan bahwa molekul CO2 adalah molekul yang stabil selama proses adsorpsi. Pada sistem piridinik, hidrogenasi CO2 pertama untuk pembentukan intermediat format lebih disukai daripada pembentukan karboksil dengan energi aktivasi sebesar 0,89 eV. Hidrogenasi lebih lanjut dari bentuk format menjadi asam format memiliki energi aktivasi sebesar 0,12 eV dimana asam format terikat kuat di atas permukaan. Pada sistem grafitik, hidrogenasi CO2 untuk pembentukan senyawa intermediat format lebih disukai daripada pembentukan karboksil dengan energi aktivasi bernilai nol. Hidrogenasi lebih lanjut dari bentuk format menjadi asam format juga memiliki energi aktivasi bernilai nol. Baik hidrogenasi CO2 untuk pembentukan format dan asam format pada masing-masing sistem merupakan reaksi eksotermik.