## INDONESIA

## Kompleks Polymer dari Ion Logam Ni(II) dengan Ligan 2,4,5-triphenyl-1H-imidazol Sebagai Material Penyimpan Hidrogen
Fahimah Martak, Fawait Afnani, Agus Wahyudi
Jurusan Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia Email : fahimahm@chem.its.ac.id
Abstrak-- Kompleks  polimer  {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-triphenyl-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF} n telah berhasil  disintesis  dengan  metoda  solvotermal.  Hasil  sintesis  diperoleh  padatan  hijau  kekuningan. Komposisi kimia senyawa hasil sintesis ditentukan dengan spektroskopi serapan atom dan analisis unsur  (Ni  =  7,28%;  C  =  72,23%;  H  =  5,87%;  N  =  11,97%  and  S  =  8,03%).  Terdapat  vibrasi  Ni- N (imidazole) pada  bilangan  gelombang  378  cm -1 ditunjukkan  spektrum  infra  merah.  Hasil  Analisis termal  kompleks  polimer  diperoleh  tiga  tahap  dekomposisi  pada  temperatur  80-320  °C.  Ukuran partikel  kompleks  polimer  ini  antara  7-12  μm  dan  kapasitas  adsorbsi  hidrogen  sebesar  2,048  % berat.  Ini  menunjukkan  bahwa  kompleks  polimer  ini  berpotensi  sebagai  material  penyimpan hidrogen.
Kata kunci : adsorbsi hidrogen, ion logam Ni 2+ , kompleks polimer,  2,4,5-triphenyl-1H-imidazoles ligand, ligan thiocyanate, solvotermal, material penyimpan hidrogen.

## I. Pendahuluan
Krisis dalam bidang energi dan ekonomi mengakibatkan  harga  crude  oil  semakin  meningkat. Salah satu upaya kebijakan Menteri Energi dan Sumber Daya  Mineral  menurunkan  ketergantungan  ini  adalah upaya  energi  terbarukan  ( alternative  energy ).  Diantara energi  alternatif,  hidrogen  adalah  pilihan  tepat  sebagai bakar atau penyimpan energi karena  energi yang dapat diperbarui  dan  bebas  emisi  [Mazloomi  and  Gomez,  C., 2012].  Hidrogen  mampu  menghasilkan  energi  lebih tinggi sebesar 34.0 Kcal/g dibandingkan nilai petroleum yang  menghasilkan  energi  dari  8.4  to  10.3  Kcal/g sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif sebagai pengganti bahan bakar fossil [Jain, P., 2009].
Kerapatan  hidrogen  yang  rendah  yang  membuat hidrogen harus disimpan dengan menggunakan  material penyimpan  hidrogen  [Hirscher,  2009].  Tentusaja,  gas hidrogen  harus  disimpan  sehingga  kandungan  energi sebesar 34,0 Kcal/g dapat digunakan. Salah satu material yang  dapat  digunakan  sebagai  penyimpan  hidrogen adalah  material  berpori.  Salah  satu  upaya  untuk meningkatkan  kerapatan  hidrogen  dalam  dinding  pori dalam jumlah besar pada tekanan dan temperatur rendah mendekati  lingkungan.  Material  yang  termasuk  dalam kategori  ini  adalah  zeolit,  karbon  nanostruktur  (seperti karbon  nanotube,  grafit  nanofiber,  karbon  nanohorn,
karbon  aktif,  klathrat  hidrat,  logam  hidrida  dan kompleks  polimer  (metal-organic  framework)  atau polimer  organik  mikropori  [Thomas,  K.  M.,  2007]. Material  yang  termasuk  dalam  kelompok  kompleks polimer  menunjukkan  absorbsi  H 2 dalam  jumlah  besar [Dinca,  M.,  dkk,  2006].  Selain  itu,  kompleks  polimer memiliki  struktur  tiga  dimensi  yang  dapat  membentuk geometri  pori  yang  dapat  digunakan  sebagai  adsorbsi- desorbsi hidrogen.
Kompleks polimer dapat dirancang melalui koordinasi ion  logam  dan  ligan  multidentate  yang  disebut  sebagai ligan  jembatan  (bridging  ligand),  dimana  ligand  anion yang  mengandung  atom  nitrogen,  oksigen  and  sulfur biasa  digunakan  sebagai  ligan  jembatan  dalam framework melalui ikatan koordinasi [Noro, dkk., 2009]. Ligan  imidazol  dapat  sebagai  ligan  jembatan  karena mempunyai  dua  atom  N  pada  cincin  imidazol  sehingga dapat  membentuk  kompleks  polimer.  Ion  logam  Ni(II) sebagai  ion  logam  pusat  dalam  framework  berperan penting  dalam  interaksi  dengan  H 2 [Hoang,  T.,  dkk, 2009].  Ion  logam  Ni(II)  digunakan  sebagai  ion  logam dalam  komplex  polimer  memiliki  interaksi  kuat sehingga  dapat  meningkatkan  adsorbsi  hidrogen  seperti yang  telah  dilaporkan  [Karayannis,  dkk,1982].  Struktur oktahedral  kompleks  yang  mengandung  ligand  2,4,5- triphenyl-1H-imidazole  dan  ion  logam  Ni(II)  memiliki efek  sterik  yang  besar  [Karayannis,  N.M.,  1982].  Oleh
Fahimah Martak et.al./ Akta Kimia Indonesia 1(1), 2016: 34-41
karena  itu,  penambahan  ligand  -NCS-  diperlukan  untuk menurunkan  efekt  sterik  pada  kompleks  polimer [Nobakht, V., dkk, 2014].
Pada  artikel  ini,  dipelajari  kompleks  polimer {[Ni(NCS) 2 (L) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n  (L  =  2,4,5-triphenyl- 1H-imidazole)  yang  telah  disintesis  dengan  metode solvotermal  pada    temperatur  120°C  selama  2  hari. Pelarut  yang  digunakan  adalah  dimetil  formamida (DMF), pelarut ini dapat melarutkan rantai polimer yang sulit  larut  sehingga  dapat  digunakan  untuk  rekristalisasi [Wild,  A.,  dkk,  2013].  Penambahan  cincin  aromatik pada  turunan  imidazol  dapat  meningkatkan  interaksi dengan  molekul  hidrogen  sehingga  meningkatkan kapasitas  adsorpsinya.    Telah  dilaporkan  Myunghyun, dkk.    (2012),  kompleks  polimer  yang  memiliki  cincin aromatik  dapat  meningkat  kemampuan  adsorbsi  H 2 . Kompleks polimer yang dihasilkan dilakukan pengukuran  adsorbsi  H 2 untuk  mengetahui  kapasitas penyimpan hidrogen.

## II. Metode Penelitian

## 2.1 Material
Bahan  yang  digunakan  dalam  studi  ini  adalah NiCl 2 .6H2O (Merck), 2,4,5-triphenyl-1H-imidazol (Sigma-Aldrich),  NH4NCS  (Merck),  DMF  (Merck), methanol  (Merck),  KBr  pellet,  gas  nitrogen  dan hidrogen.

## 2.2 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam studi ini adalah labu ukur, beker gelas, corong Buchner, neraca analitik, oven listrik, hotplate, magnetic stirrer, peralatan reflux, rotary evaporator  R-210  (Buchi),  analisis  unsur  CHNS (Thermo  Finnigan  EA  1112),  Atomic  Absorption Spectroscopy  (AAS),  UV-Vis  (Thermo  Electron  Sci. Inst  UV-VIS  Spectrophotometer  335908P-000),  FTIR (8400S  Shimadzu),  Thermogravimetry  Analyzer  (TGA- METTLER  TOLEDO),  Scanning  Electron  Microscope (SEM-Zeiss,  EVO  MA10)  dan  peralatan  isotherms adsorpsi H2.

## 2.3 Sintesis Kompleks Polimer
Kompleks  polimer  disintesis  dengan  perbandingan mol  1:4:2  NiCl 2 .6H 2 O  (0,12  g,  0,5mmol),  2,4,5- triphenyl-1H-imidazole  (0,60  g,  2  mmol)  dan  NH 4 NCS (0,08  g,  1  mmol)  dilarutkan  in  DMF  (15  mL)  dan direluks  pada  70  °C  selama  3  jam.  Kemudian  larutan kompleks dipanaskan dalam oven pada 120 °C selama 2 hari.  Larutan  tersebut  dipanaskan  selama  3  jam  pada temperatur  100  °C  under  vacuum  to  obtain  kristal kuning  kehijauan.  Kristal  yang  dihasilkan  disaring, ditempatkan  pada  desikator  yang  mengandung  P4O10.
Selanjutnya, kristal yang dihasilkan dilakukan karakterisasi.
2.4 Spektroscopi UV-Vis
Larutan  NiCl 2 .6H 2 O,  larutan  2,4,5-  triphenyl-1H- imidazole, dan kristal compleks polimer
{[Ni(NCS) 2 (2,4,5-triphenyl-1H- imidazole) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n yang telah dilarutkan dalam DMF  0.01  M.  Ketiga  larutan  ditentukan  absorbansinya pada  panjang gelombang 200-700 nm.

## 2.5 Analisis unsur dengan Spectrometer Serapan Atom (AAS) dan CHNS analyzer
Sebanyak 0,14 gram sampel kompleks polimer dalam 10  mL  pelarut  dianalisis  dengan  dengan  Spektrometer Serapan  Atom  (AAS)  untuk  menentukan  kandungan nikel.
Komposisi C, H, N and S diperoleh dengan elemental analyzer  C,  H,  N,  S.  1,5 mg  sampel  dimasukkan  dalam aluminium  foil, sampel  tersebut ditambahkan  vanadium oxide. Sampel  ditempatkan  pada  cawan  holder  sebelum dibakar dengan oksigen. Sebelum instrument digunakan, dilakukan  standarisasi  dengan  L-Cistina  Standard (C 49 H 43 NiN 7 O 3 S 2 (805,85 g/mol).

## 2.6 Spectroskopy FT-IR
Polikristalin yang telah disintesis ditambahkan dengan Kbr  (1:100),  kemudian  digerus  dengan  mortar  agat sampai  homogeny  dan  terbentuk  pellet.  Kemudian, pellet  dimasukkan  dalam  holder  FT-IR  dan  di identifikasi pada v = 4000-375 cm -1

## 2.7 Thermal Gravimetry Analyzer (TGA)
Sampel  12,3  mg  dianalisis  dengan  TGA-Mettler Toledo.  Sampel  dimasukkan  pada  holder.  Kemudian dikarakterisasi  dengan  laju  temperatur  10oC/menit  dan tekanan gas nitrogen 0-500 o C
2.8 Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive
X-Ray (SEM-EDX) Sampel {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-triphenyl-1H-
imidazole) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n dipreparasi dengan pengambilan  sedikit  sampel  pada  permukaan  sampel holderyang  telah  diberi  karbon.  Kemudian  sampel dilapisi dengan palladium. Selebihnya sampel dimasukkan  pada  sampel  chamber  dalam  SEM  dan dilakukan scanning untuk mengetahui performa morfologi Kristal

## 2.9 Kapasitas Adsorpsi Hidrogen
Pengukuran  adsorbs  gas  hydrogen  dilakukan  dengan menggunakan  metode  gravimetric.  Sampel  dimasukkan dalam  wadah  sampel.  Aliran  gas  hidrogen  diatur 20mL/menit  secara  konstan.  Kemudian  tabung  furnish
Fahimah Martak et.al./ Akta Kimia Indonesia 1(1), 2016: 34-41
dihubungkan pada pompa vakum  yang telah dinyalakan dan  diatur  pada  temperatur  pada  350 o C  selama  3  jam untuk  menghilangkan  gas.  Berat  sampel  dianalisis sampai  mencapai  berat  konstan,  kenaikan  temperatur pada  350 o C  menggunakan  persamaan  3.1.  Berat  sampel dicatat  sebagai  berat  awal  atau  berat  sebelum  adsorbsi hidrogen  (m o ).  Setelah  tabung  furnish  dimatikan  dan dibiarkan  hingga  mencapai  terperatur  kamar  (28  oC). setelah  mencapai  temperatur  kamar,  silinder  gas  H 2 dihubungkan  oleh  reactor  dan  dialiri  secara  perlahan. Perubahan  berat  sampel  diamati  setiap  2  menit  sampai mencapai  berat  konstan.  Berat  ini  dicatat  sebagai  berat akhir  atau  berat  setelah  adsorbs  H 2 (mL).  Kapsitas adsorbs  H 2 dihitung  menggunakan  persamaan  dibawah ini :
(1)
Dimana  %  H2  adalah  presentase  berat  gas  hidrogen yang  teradsobsi,  mt  adalah  berat  sampel  setelah  proses adsorbs  gas  H2,  mo  adalah  berat  awal  sampel  sebelum proses adsorbsi gas H2.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Synthesiskompleks polimer Ni(II)-tiosianat dengan ligan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol
Berdasarkan  penelitian  Karayannis  et  al.,  (1982) menunjukkan bahwa ligan 2,4,5-triphenyl-1H-imidazole memiliki  hambatan  sterik  yang  cukup  besar  untuk membentuk  ikatan  kordinasi  dengan  ion  logam  Ni(II). Oleh  karena  itu,  perlu  ditambahkan  penambahan  ion NCS- untuk kestabilan kompleks yang terbentuk. Selain
itu  kompleks  tersebut  dapat  terbentuk  struktur oktahedral  yang  dapat  membentuk  pori,  jadi  kompleks ligan  NCS-  dalam  polimer  membentuk  kerangka  pori dengan  2  ligan  NCS-  dan  2  ligan  2,4,5-trifenil-1H- imidazol-1H-imidazol. Kristal kompleks yang dihasilkan ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Foto Kristal K ompleks Polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ] •DMF} n
Sintesis kompleks {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n  telah  dilakukan  dengan menggunakan  metode  solvotermal.  Kristal  kompleks yang  dihasilkan  memiliki  rendemen  75%  berat. Kompleks  polimer  yang  terbentuk  bersifat  higroskopis, tetapi  relative  stabil  pada  temperatur  ruang  dan  dapat disimpan dalam desikator. Kompleks polimer tidak larut dalam pelarut methanol, etanol, klorofom dan asetonitril. Kompleks  larut  dalam  pelarut  DMF  karena  senyawa tersebut  dapat  melarutkan  senyawa  polar  aprotik  dan senyawa  polar  (NH 4 SCN  dan  NiCl 2 .6H 2 O)  dan  non- polar (2,4,5-trifenil-1H-imidazol).
Gambar 3.2 Spektrum UV-Vis: A ligands 2,4,5-trifenil-1H-imidazol (b) Ion Ni(II) and (c) Kompleks Polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]·DMF}n

## 3.2  Analisis Kompleks Polimer Spektroskopi UV-Vis
Analisis  spektrofotometer  UV-Vis  digunakan  untuk menentukan pola spectra dari senyawa kompleks. Warna kuning kehijauan dari kompleks polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n terbentuk  dari  transisi  elektronik  antara  perbedaan  dua tingkat  energi.  Analisis  spektra  senyawa  komplek polimer  ditunjukkan  pada  pengukuran  pada  panjang gelombang 300-600 nm.
Gambar  3.2  menunjukkan bahwa  panjang  gelombang maksimum dari larutan NiCl 2 .6H2O adalah 420 nm dan larutan  2,4,5-triphenyl-1H-imidazole  sebesar  340  nm, sedangkan  pada  kondisi  yang  sama  larutan  kompleks polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n menyerap sinar tampak pada panjang  gelombang  431  nm.  Pergeseran  panjang gelombang  maksimum  antara  larutan  NiCl 2 .6H 2 O, larutan  ligan  2,4,5-trifenil-1H-imidazol  dan  larutan kompleks polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n  mengindikasian  bahwa  telah terbentuk kompleks polimer antara ion Ni(II), NCS-, dan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol. Perbedaan panjang gelombang menunjukkan transfer muatan dari logam ke ligan,  menghasilkan  transisi  elektronik  dari  sebuah elektron pada orbital molekul logam yan lebih dominan. Indikasi  transfer  muatan  dari  logam  untuk  ligan  terjadi pada  polimer  kompleks  {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n  memiliki  ligan  dengan orbital π antibonding.
Analisis kandungan ion logam, unsur C, H, N dan S
Analisis dengan spektroforometri serapan atom (SSA) dan mikroelement analyser digunakan untuk menentukan formula kompleks. Analisa AAS pada studi ini    digunakan  untuk  mengatahui  kandungan  nikel, sedangkan  C,  H,  N,  S  analyser  digunakan  untuk
menentukan  karbon, hidrogen, nitrogen dan sulfur pada kompleks polimer. Tabel 3.1 menunjukkan hasil analisis unsur  dan  perhitungan  teoritis  formula  yang  paling sesuai  untuk  kompleks  polimer  {[Ni(NCS) 2 (2,4,5- trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n.
Kandungan  nikel  pada  kompleks  polimer  memiliki kesesuaian  dengan  perhitungan  teoritis.  Sementara perbedaan  kandungan  C,  H,  N  dan  S  antara  hasil eksperimen dan perhitungan teoritis karena ketidakmurnian  senyawa,  namun  masih  dapat  diterima. Ini  karena  perbedan  antara  perhitungan  eksperimen  dan teori  dibawah  5  %.  Data  hasil  analisis  unsur  senyawa dan perhitungan teoritis ditunjukkan pada Tabel 3.1.

## Analisis Gugus Fungsi
Pada  uji  Spektrofotometer  FT-IR  kompleks  polimer {[Ni  (NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]DMF}n diukur  pada  nilangan  gelombang  4000-375  cm -1 .  Hasil spektrum  digunakan  untuk  mengindikasikan  gugus fungsi senyawa  organik  ligan  pada bilangan  gelombang 4000-1400  cm -1 .  Hasil  spektrum  digunakan  untuk mengindikasikan  ikatan  logam  dengan  ligan  pada struktur  kompleks  polimer  terjadi  pada  daerah  finger print dibawah 1400 cm -1 .
Spektrum dari ligan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol menyerap  pada  bilangan  gelombang  1510  cm -1 mengindikasikan  vibrasi  stretching  C=N,  sedangkan pada  bilangan  gelombang  3434  cm -1 muncul  stretching vibrasi  dari  N-H,  dan  vibrasi  pada  2993,  2470,  1638 cm -1 dimana  menunjukkan  serapan  stretching  C=C aromatik  [Marzouk,  A.,  dkk,  2013].  Bila  dibandingkan dengan kompleks polimer ini , vibrasi dari C=N dan N- H  dari  imidazol  muncul  pada  1504,  3398  cm -1 ,  dan vibrasi  dari  C=C  aromatik  muncul  di  3037,  2449,  1649 cm -1 .  Terdapat  kesesuaian  dengan  laporan  sebelumnya [Marzouk,  A.,  dkk,  2013].  Spektrum  FT-IR  kompleks tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.3.
Tabel 3.1 Data Kandungan Unsur Kompleks dari Hasil Eksperimen dan Perhitungan Teoritis
Rumus Molekul Mr (g/mol) % Ni % C % H % N % S Sample (eksperimen) 7,32 72,23 5,87 11,68 8,03 [Ni(NCS) 2 (L) 2 (H 2 O) 2 ] 732,77 8,01 75,54 4,96 11,47 8,75 [Ni(NCS) 2 (L) 2 (H 2 O) 2 ]·DMF 805,85 7,28 72,03 5,.39 12,17 7,95 [Ni(NCS) 2 (L) 2 (H 2 O) 2 ]·2DMF 878,94 6,68 71,05 5,74 12,75 7,29 [Ni(NCS) 2 (L) 2 (H 2 O) 2 ]·3DMF 952,03 6,16 69,38 6,05 13,24 6,73
L = 2,4,5-trifenil-1H-imidazol
Gambar 3.2 Spektrum FTIR [Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]  DMF} n
Gerak  vibrasi  regangan  C-N  asimetris  yang  telah diteliti  menghasilkan  puncak  serapan  kuat  pada  2100 cm -1 (μ-NCS-bridging)  [Bailey,  R.A.,  dkk,  1971]  dan vibrasi  C-S  pada  840  cm -1 .  Ikatan  koordinasi  NCS melalui  atom  N  dengan  ion  logam  Ni(II)  pada  bilangan gelombang  493  cm -1 membuktikan  keberadaan  anion tiosianat  yang  terikat  pada  atom  terminal  N.  Hal  ini sesuai  dengan  kisaran  vibrasi  C-N  pada  bilangan gelombang  2075-2128  cm -1 ,  rentang  vibrasi  C-S  pada 780-851 cm -1 dan  vibrasi M-NCS terjadi disekitar ~480 cm-1  [Clark,  R.J.S.  1996].  Ikatan  Ni-N  (imidazol) bervibrasi di kisaran bilangan gelombang 320-380 cm-1 dan 400-230 cm -1 [Xue, G., dkk., 1994]. Pada spektrum FT-IR, kompleks {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF} n menunjukkan  vibrasi  Ni- N(imidazol) muncul pada bilangan gelombang 378 cm -1 . Pergeseran bilangan gelombang menunjukkan terbentuk kompleks  dengan  ligan  imidazol  dan  tiosianat [Nakamoto, 1986].

## Thermal Gravimetry Analizer (TGA)
Umumnya,  aplikasi  material  kompleks  polimer sebagai  penyimpanan  hidrogen  yang  memiliki  stabilitas termal  cukup  tinggi.  Pengujian  stabilitas  termal digunakan  untuk  menentukan  dekomposisi  termal padatan [Brown, M.E 2001]. Instrumen TGA dilengkapi timbangan  yang  berisi  sampel  dengan  berat  yang  telah ditentukan. Gas pembawa (nitrogen) dialirkan ke sampel
dan  timbangan,  dipantau sebagai  fungsi  suhu.  Stabilitas termal
{[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n  dengan  berat  awal  12,3  mg dipanaskan  pada  suhu  500  °C  dengan  peningkatan pemanasan  10  °C/menit  dalam  aliran  gas  nitrogen ditunjukkan pada Gambar 3.4.
Dalam  kurva  TG-DTA,  terdapat  tiga  puncak eksotermik  antara  50-500  °  C.  Tahap  pertama  dari penurunan  berat  terjadi  pada  rentang  suhu  50-100  °C sebesar 37,55% yang diperkirakan kehilangan air kristal (superficial)  sebagai  akibat  dari  senyawa  bersifat higroskopis.  Proses  dekomposisi  lanjutan,  kompleks polimer  menghasilkan  puncak  eksotermik  pada  suhu 269°C  sebesar  4,75%  yang  menunjukkan  hilangnya setengah  mol  DMF.  Dalam  tahap  kedua  ini  terjadi dekomposisi  lebih  lanjut  kompleks  polimer  anhidrat {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]DMF}n. Ini  ditunjukkan  oleh  penurunan  berat  yang  sangat signifikan pada kisaran suhu 294-347°C sebesar 50,07% terjadi dekomposisi ligan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol dan komponen  organik.  Kompleks  polimer  menghasilkan residu NiO pada suhu 500 ° C sebesar 7,63%.
Analisis  termogravimetri  memiliki  3  pola  penurunan berat.  Tahap  pertama  menunjukan  kehilangan  pelarut dan/atau  ligan  organik;  tahap  kedua,  degradasi  ligan organik;  dan  tahap  ketiga,  degradasi  lebih  lanjut  dari
Gambar 3.4 Kurva DTA-TGA {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF} n
ligan  hingga  menghasilkan  residu  NiO  atau  NIC.  Pada kompleks polimer yang sama [Ni 2 (L) 2 (NCS) 2 ]H 2 O (L: 6- mercapto-  (1,4,8,11-tetraazaundecanil)  -6-karboksilat) oleh Dumbrava et al, (2014), melaporkan bahwa ada tiga fase  dekomposisi  yaitu  (1)  endotermik,  pengurangan molekul  air  pada  suhu  67-115  °C;  (2)  degradasi  ligan organik  pada  115-380  °C;  (3)  dekomposisi  dari  ligan organik dan tiosianat pada 380-626 °C, selanjutnya pada suhu 670 ° C terjadi residu NiO.

## 3.3 Karakterisasi
Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX)
Kompleks polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazole) 2 (H2O) 2 ]•DMF}n dikarakterisasi dengan scanning  electron  microscopy  (SEM)  yang  sudah dilapisi Palladium (Pd) terlebih dahulu, dengan tegangan pemercepat  20  kV  dan  perbesaran  1500x.  Working distance  yang  digunakan  adalah  7,5  mm,  rata  rata morfologi ukuran partikel diketahui sebesar 10 μm, dan ukuran  partikel  berkisar  diantara  7–12  µm.  Gambar  3.5 menunjukkan tiap sisi kristal berfasa homogen.

## Kapasitas Adsorpsi Hidrogen
Kemurnian  kristal  merupakan  salah  satu faktor  untuk menentukan  struktur  dan  kemampuan  material  sebagai penyimpan  hidrogen.  Hal  ini  berkaitan  dengan  jumlah dari  adsorpsi  total  melalui  proses  fisisorpsi,  khususnya untuk  material  yang  mempunyai  logam  aktif.  Material {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-
imidazol) 2 (H2O) 2 ]•DMF}n  diperoleh  dalam  bentuk polikristalin.  Kristal  tersebut  memiliki  pori  sehingga molekul  H 2 dapat  masuk  ke  dalam  pori  dan/atau  pada permukaan material.
Logam  transisi  yang  digunakan  sebagai  material penyimpan  hidrogen  mempengaruhi  entalpi  adsorpsi hidrogen.  Ion  logam  yang  dominan  pada  framework meningkatkan entalpi adsorpsi hidrogen [Ma Shenggian, 2009].  Transition  metal  that  used  for  hydrogen  storage material  have  an  influence  on  hydrogen  adsorption enthalpy. The dominance of metal ions in the framework increasing hydrogen adsorption enthalpy [Ma Shenggian, 2009].  Dari semua logam transisi pada periode pertama (Zn,  Co,  Mn,  dan  Mg),  ion  Ni 2+ memiliki  radius  paling kecil (0,63 Å) dan jarak M-H 2 yang paling pendek (2,00 Å)  [Zhou,  W.,  2008],  sehingga  energi  ikatan  dari  ion Ni 2+ lebih  tinggi  daripada  Zn,  Co,  Mn,  dan  Mg. Sebaliknya, peningkatan adsorpsi juga dipengaruhi oleh afinitas hidrogen.
Kapasitas  adsoprsi  total  tidak  hanya  berasal  dari kapasitas  adsorpsi  pada  permukaan  padatan  tapi  juga dipengaruhi  oleh  tekanan,  oleh  karena  itu  terdapat banyak  gas  hidrogen  yang  termampatkan  di  permukaan dan pori pada suhu ruang. Hal ini disebabkan oleh gaya van  der  Waals  yang  mendasari  bahwa  fisisorpsi  relatif lemah. Oleh karena itu, kapasitas adsorpsi hidrogen dari material berpori menjadi kecil pada suhu ruang.
mg (% ) Temperatur(°C) mg/ °C ( % .mi n -1 )
Gambar 3.5 SEM characterization of complex polymer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H-imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]· DMF} n
Adsorpsi hidrogen pada {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF}n ditentukan pada suhu 298 K, tekanan  1  atm,  selama  38  jam.  Berdasarkan  adsorpsi hidrogen  (Gambar  3.6),  adsorpsi  konstan  diperoleh setelah  28  menit.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa adsorben memerlukan waktu 28 menit untuk mengadsorb hidrogen secara optimal. Adsorpsi hidrogen optimal  pada  pori–pori  tersebut  tidak  diperoleh  pada suhu  ruang,  hal  ini  karena  pergerakan  yang  cepat  dari molekul H 2 (diameter kinetik H 2 sebesar 2,827-2,89 Å). Kapasitas  penyimpan  hidrogen  diperoleh  sebesar 2,048% berat.

## Kesimpulan
Kompleks  polimer  {[Ni(NCS) 2 (2,4,5triphenyl-1H- imidazole) 2 (H 2 O) 2 ]•DMF} n telah  berhasil  disintesis dengan  rasio  molar  1  :  4  :  2  menggunakan  metode solvotermal.  Adanya  permukaan  dan  pori  yang  terbuka pada senyawa polimer dibuktikan oleh jumlah kapasitas adsorpsi hidrogen yang diperoleh dari metode gravimetri yaitu  sebesar  2,048%  berat.  Berdasarkan  hal  tersebut, kompleks polimer {[Ni(NCS) 2 (2,4,5-trifenil-1H- imidazol) 2 (H 2 O) 2 ].DMF}n  mempunyai  potensi  untuk diaplikasikan  sebagai  material  penyimpan  hidrogen karena  mampu  untuk  mengadsorb  gas  hidrogen  dan sifatnya yang relatif stabil.

## Ucapan Terimakasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih  pada  Direktorat Pendidikan Tinggi, Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik  Indonesia  atas  dukungan  penelitian  unggulan tahun 2015.

## Daftar Pustaka
[1] Bailey R. A., Kozak S. L., Michelsen T. W. and Mills W. N.,  (1971),  Infrared  spectra  of  complexes  of  the thiocyanate and related ions, Coord. Chem. Rev., 6, 407– 445.
[2] Brown,  ME.,  (2001),  Introduction  to  thermal  analysis: techniques  and  application,  2nd  edn.,  Kluwer  Academic Publishers, New York.
[3] Clark  R.  J.  S.  and  Williams  C.  S.,  (1966),  Infra-red Spectra  (3000-200  cm-1)  of  Metal-isothiocyanate Complexes, Spectrochim., Acta 22, 1081-1090.
[4] Dinca,  M.,  Yu,  Anta  F.,  dan  Long,  Jeffrey  R.,  (2006), Microporous  Metal-Organic  Frameworks  Incorporating 1,4-Benzeneditetrazolate:  Syntheses,  Structures,  and Hydrogen  Storage  Properties,  J.  Am.  Chem.  Soc.,  128, 8904-8913.
[5] Hirscher,  M.,  (2009),  Handbook  of  Hydrogen  Storage: New Materials for Future Energy Storage, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
[6] Hoang,  T.K.A.,  Antonelli,  D.M.,  (2009),  Exploiting  the Kubas  Interaction  in  the  Design  of  Hydrogen  Storage Materials, Adv. Mater., 21, 1787–1800.
[7] Jain  I.  P.,  (2009),  Hydrogen  The  Fuel  for  21st  Century, International  Journal  of  Hydrogen  Energy,  34,  7368- 7378.
[8] Karayannis,  Nicholas  M.  dan  Chester  M.  Mikulski, (1982),  Lophine  Complex  with  Nickel(II)  Perchlorate, Inorganica Chimica Acta, 65, 1233-1234.
[9] Kaveh  Mazloomi  dan  Chandima  Gomes,  (2012), Hydrogen  as  an  Energy  Carrier:  Prospects  and Challenges, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, 3024-3033.
[10] Ma  Shengqian,  (2009),  Gas  Adsorption  Applications  of Porous Metal-organic frameworks, Pure Appl. Chem., 81, 2235.
[11] Marzouk, A., Vagif  M. A., Avtandil H. T., dan Shaaban K.  M.,  (2013),  Synthesis  of  2,4,5-Triphenyl  Imidazole Derivatives  Using  Diethyl  Ammonium  Hydrogen
Fahimah Martak et.al./ Akta Kimia Indonesia 1(1), 2016: 34-41
Phosphate  as  Green,  Fast  and  Reusable  Catalist,  World Journal  of  Organic  Chemistry,  Science  and  Education Publishing, Vol.1, No.1, 6-10.
[12] Myunghyun  P.  S.,  Hye  J.  P.,  Thazhe  K.  P.,  dan  Dae- Woon  L.,  (2012),  Hydrogen  Storage  in  Metal-Organic Frameworks, Chem. Rev., 112, 782–835.
[13] Nakamoto,  K.,  (1986),  Infrared  and  Roman  Spectra  of Inorganic and Coordination Compounds, 4th ed., Wiley, New York.
[14] Nobakht, V., Beheshti, A., Proserpio, D. M., Carlucci, L. &  Abrahams,  C.  T.,  (2014),  Influence  of  the  Counter Anion and Steric Hindrance of Pyrazolyl and Imidazolyl Flexible  Ligands  on  the  Structure  of  Zinc-based Coordination  Polymers,  Inorganica  Chim.  Acta.,  414, 217–225.
[15] Norbury  A.  H.,  (1975),  Coordination  Chemistry  of  the Cyanate,  Thiocyanate,  and  Selenocyanate  Ions,  In Advances  in  Inorganic  Chemistry  and  Radiochemistry (ed. H.J. Emeléus and A.G. Sharpe), Academic Press, pp. 231-386.
[16] Noro,  Shin-ichiro.,  Susumu  K.,  Tomoyuki  A.  dan Takayoshi N., (2009), Coordination Polymers Constructed  from  Transition  Metal  Ions  and  organic  N- containing  Heterocyclic  Ligands:  Crystal  Structures  and Microporous Properties, Progress in Polymer Science, 34, 240-279.
[17] Quan, Y.-P., Yin, P., Han, N.-N., Yang, A.-H., Gao, H.- L., Cui, J.-Z., Shi, W., Cheng, P., (2009), Novel hetero-
polynuclear  metal  complexes  (CuL)3[Mn(NCS)5]2  and (NiL)3[Mn(NCS)5]2  containing  trigonal  bipyramidal geometric  [Mn(NCS)5]3−  as  bridging  ligand,  Inorg. Chem. Commun., 12, 469–472.
[18] Thomas  K.M.,  (2007),  Hydrogen  Adsorption  and Storage on Porous Materials, Catalysis Today, 120, 389- 398.
[19] Wild,  A.,  Teichler,  A.,  von  der  Ehe,  C.,  Winter,  A., Hager, M.D., Yao, B., Zhang, B., Xie, Z., Wong, W.-Y., Schubert,
U.S., (2013), ZnIIBisterpyridine
Metallopolymers:  Improved  Processability  by  the Introduction  of  Polymeric  Side  Chains,  Macromol. Chem. Phys., 214, 1072–1080.
[20] Wöhlert, S. & Näther, C., (2013), New cobalt and nickel thiocyanato  coordination  polymers  with  pyridazine: Synthesis, structure and desolvation/resolvation behavior, Spec.  ISSUE  100th  Anniv.  AWARD  1913  NOBEL PRIZE  Chem.  ALFRED  WERNER  Celebr.,  52,  1073– 1080.
[21] Xue,  Gi.,  Dong,  Jian.,  dan  Sun,  Yueming.,  (1994), Complex-Induced  Activating  Effect on Surface Species: Reactions  of  Imidazole  on  Zero  Oxidation  State  Metal Surfaces, Langmuir, 10, 1477-1481.
[22] Zhou,  Wei.,  Hui  Wu,  dan  Taner  Yildirim,  (2008), Enhanced H2 Adsorption in Isostructural Metal-Organic Frameworks with Open Metal Sites: Strong Dependence of  the  Binding  Strength  on  Metal  Ions,  J.  Am.  Chem. Soc., 130, 15268–15269.