JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA) , Vol 2, No 1, April 2017 Program Studi Pendidikan Kimia  Universitas Sebelas Maret https://jurnal.uns.ac.id/jkpk
Hal. 54-65 ISSN 2503-4146
ISSN 2503-4154 (online)

## KARBON MESOPORI DALAM DUNIA GLOBAL
Mesoporous Carbon in the Global World
Maria Ulfa *
Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36A, Surakarta, Indonesia 57126
* Untuk Korespondensi, Telp/Fax (0274)545188,e-mail: ulfa.maria2015@gmail.com
Received: March 29, 2017 Accepted: April 29, 2017 Online Published: April 30, 2017
DOI : 10.20961/jkpk.v2i1.8522

## MINI REVIEW
Selama  25  tahun  terakhir,  fokus  penelitian  material  bergeser  ke  arah  nanomaterial. Material  berbasis karbon khususnya jenis karbon mesopori menarik perhatian banyak  peneliti karena  faktor  keteraturan  struktur  dan  sifat  fisika-kimia  yang  bagus.    Keterlibatan  karbon mesopori cukup besar dalam dunia khususnya industri karena faktor porositas dan regularitas struktur  yang  baik  untuk  reaksi-reaksi  skala  makro.    Dalam  25  tahun  terakhir  topik  utama penelitian  karbon  mesopori  fokus  untuk  menghasilkan  material  tiga  dimensi  yang  mempu mengakomodir  mekanisme  reaksi  yang  melibatkan  molekul  besa  dengan  memperhatikan aspek  preparasi,  sintesis  dan  aplikasinya.    Review  ini  akan  mengkaji  perkembangan  kabon mesopori antara tahun 1999 hingga 2017. Kajian akan difokuskan pada perkembangan karbon mesopori  dari  sisi  prekursor,  metode  sintesis,  serta  aplikasinya  dalam  dunia  modern  baik sebagai adsorben, katalis maupun material canggih lainnya.

## ABSTRAK
Review  ini  disusun  untuk  memberikan  informasi  tentang  perkembangan  dari  aspek preparasi,  sintesis  dan  penerapan  karbon  mesopori  di  dunia  global  berdasarkan  fenomena penelitian  pada  100  jurnal  karbon  mesopori  yang  telah  terpublikasi    oleh  Elsevier,  ACS  dan Springer pada kurun 25 tahun terakhir dengan metode analisis konten. Hasil review menunjukkan bahwa  peneliti  mulai  meninggalkan  sukrosa  dan  beralih  pada  non-sukrosa  sebagai  prekursor karbon. Pada tahun 1995-2000 peneliti yang menggunakan sukrose sekitar 90% dan pada tahun 2010-2015  turun  menjadi  40%.  Sebaliknya  yang  menggunakan  non-sukrose  pada  tahun1995- 2000  hanya  10%  dan  akhir-akhir  ini  meningkat  menjadi  60%.  Untuk  metode  sintesis  karbon mesopori  peneliti  lebih  suka  menggunakan  cetakan  lunak  (sekitar  75  %)  sebelum  tahun  2000 dan menggunakan cetakan padat (sekitar 60%) pada tahun 2000-2010, tetapi sekarang ketiga metode  yang  digunakan  yairu  cetakan  lunak,  cetakan  keras,  dan  kombinasi  keduanya  adalah seimbang.  Dari  tahun  1995  sampai  2015  total  peneliti  yang  menggunakan  sukrosa  sebagai prekursor  karbon  hampir  50%.  Sekitar  40%  peneliti  menggunakan  metode  cetakan  padat,  35% menggunakan  cetakan  lunak  dan  sisanya  menggunakan  paduan  cetakan  padat  dan  lunak. Struktur karbon mesopori berkebang dari bentuk amorf-lubang cacing, kubus hingga heksagonal pejal  dan  berbagai  modifikasi  ke  empat  bentuk  tersebut.  Sifat  fisik  seperti  ukuran  pori,  luas permukaan dan keteraturan berkembang semakin membaik dari tahun ke tahun. Aplikasi karbon mesopori 60% digunakan dalam proses produksi dan pemurnian minyak bumi sedangkan sisanya dimanfaatkan  dalam  dunia  teknologi  komunikasi,  pemurnian  limbah  dan  kesehatan.  Seluruh ulasan tentang karbon mesopori dalam dunia global menujukkan bahwa karbon mesopori adalah material masa depan yang mempunyai peluang besar untuk dikembangkan terutama di Indonesia dan  negara  berkembang  lainnya.  Indonesia  kaya  dengan  berbagai  dengan  sumber  daya  alam yang berupa sumber karbon, oleh karena itu dimasa depan Indonesia diperkirakan akan menjadi salah satu negara pemasok karbon mesopori.
Kata kunci : karbon mesopori, prekursor, metode, struktur, aplikasi

## ABSTRACT
This  review  provided  information  about  the  development  of  the  synthesis  aspect, preparation  and  application  of  mesoporous  carbon  in  the  global  world  based  on  research phenomenon on 100 mesoporous carbon papers published by Elsevier, ACS and Springer during 25  year.  Review  results  showed  that  researchers began  to  leave  sucrose  and  switch  to  non- sucrose as carbon precursor. Researchers used sucrose about 90% in 1995-2000 and in 2010- 2015  decrease  to  become  40%.  Otherwise  those  using  non-sucrose  in  1995-2000  only  10%, recently  increase  to  60%.  For  the  method  used  to  synthesis  the  mesoporous  carbon researchers prefer used soft template (about 75 %) before year 2000 and hard template (about 60%)  in  2000-2010,  but  now  the  method  used  with  soft  templates,  hard  templates  and combinations of both are balanced. F rom year 1995 until 2015 total researchers used sucrose as carbon precursor about 50% and researchers about 40% using hard template method, 35% using soft  template  method  and  the  others  using  combination  both  of  them.  Structure  form  of  the amorphous carbons are grown, from wormholes, cubic, until hexagonal, and modification to these fours  forms.  Physical  properties  such  as  pore  size,  surface  area,  and  structural  order  were developed  for  better  performance  year  to  year.  Mesoporous  carbon  application  up  to  60%  were used in the fuel production and refineries, but the other using on the communication technologies and  medical  areas. All  of  the  mesoporous  carbon  in  the  global  world  shows  that  mesoporous carbon is a future material which has a great opportunity to develop especially in Indonesia and other developing countries. Indonesia have various natural resources as a carbon source, so in the future Indonesia are expected as one of the countries of mesoporous carbon supplier.
Keyword: mesoporous carbon, precursor, method, structure, aplication

## 1.  PERKEMBANGAN PREKURSOR KARBON MESOPORI
Perkembangan  karbon  mesopori  dimulai ditahun  1997  ketika  Kyotani  mencoba mensintesis  dari  polimer  organik  dengan campuran  silika  [1].  Hasil  sintesis  Kyotani
tidak  memberikan  performa  fisik  dan  kimia yang  baik.  Selama  dua  tahun  setelah penemuan  tersebut,  karbon  mesopori  tidak terlalu banyak diminati oleh peneliti sehingga penelitian  seputar  karbon  antara  1997-1999 hampir tidak ada.
Semua  berubah  ketika  ditahun  1999, Ryoo  melakukan  sintesis  karbon  mesopori menggunakan sumber karbon berupa sukrosa  [2].    Menurut  Ryoo,  sukrosa memiliki  sifat  kelarutan  yang  sangat  baik dalam  pelarut  air  sehingga  dinilai  cukup kooperatif ketika direaksikan dengan molekul atau material pencetak pori.
Kandungan  karbon  dalam  sukrosa  juga dinilai cukup tinggi dan membutuhkan energi yang  tidka  terlalu  banyak  saat  proses konversi  [3] –[5].  Penelitian  Ryoo  berhasil mendapatkan  karbon  mesopori  dengan porositas serta regularitas struktur yang baik memiliki  luas  permukaan  sekitar  1000  m 2 /g, volume  pori  1  cm 3 /g,  diameter  pori  3,5  nm dengan  bentuk  spesifik  berupa  kubus.  Hasil penelitian  Ryoo  akhirnya  lebih  dikenal dengan CMK-1.
Karbon
mesopori
merupakan
kelompok material nano berpori besar dalam
rentang  ukuran  mesopori  (2-50  nm)  [6] –[9].
Penelitian  karbon  mesopori  dalam  20  tahun terakhir cukup pesat karena karbon mesopori  dianggap  sebagai  material  yang efektif  dalam  aplikasi  yang  melibatkan senyawa  berukuran  besar  seperti  senyawa sulfur. Hal ini terjadi karena karbon mesopori memiliki  ketersediaan  pori  berukuran  besar sebagai  akses  masuk  senyawa  besar  [10] – [14].  Keunggulan  karbon  mesopori  terdapat pada  struktur  porinya  yang  teratur,  luas permukaan  tinggi,  inert  dan  stabilitas  termal yang tinggi [15] –[22].
Penelitian  karbon  mesopori  sudah sejak  lama  dilakukan  oleh  para  peneliti. Sukrosa  adalah  prekursor  yang  umum digunakan  hampir  oleh  90%  peneliti  di kisaran  1995-2000.  Prekursor  lain  yang banyak digunakan setelah itu antara lain:furfuril  alkohol  [23],  garam  litium  dari asam aromatik [24], resin [25] , poliakrilonitril
Maria  Ulfa  mulai  mempelajari  kimia  di  Unair ditahun 2000. Penulis menyelesaikan
pendidikan    Masternya  di  ITS  tahun  2009.
Penulis  Sempat  bergabung  dengan  Pusat Studi  Energi  Alternatif  (PSEA)  UMS  hingga tahun 2011. Kemudian Penulis mendapatkan gelar  Doktornya  di  UGM  di  tahun  2015  dan menyelesaikan disertasinya pada grup penelitian  Prof.  Wega  Trisunaryanti.  Kedua jenjang  Pendidikan  ini  diselesaikan  dengan program  Beasiswa  Unggulan  DIKTI. Setelah menamatkan  pendidikan  doktornya,  penulis menjadi dosen anorganik di Prodi Pendidikan Kimia FKIP UNS dan menggeluti penelitian material hingga sekarang. Daftar Isi: 1.  Perkembangan  Prekursor Karbon Mesopori 2.  Perkembangan Metode Sintesis Karbon Mesopori 3.  Revolusi    Struktur  Karbon Mesopori 4.  Perkembangan Aplikasi Karbon Mesopori 5.  Kilas Masa Depan
[26], pitch karbon  [27],  dihidroksinaftalen
[28],  pati,  gum  arab  surfaktan  P-123  dan  F- 127  gliserol  [29] –[34]  dan  gelatin  [35]–[38],
[36], [37], [39] –[41]
Struktur  geometri,  ukuran  pori  dan luas  permukaan  karbon  mesopori  dapat dikontrol selama sintesis [6], [29], [42]. Salah satu cara  mengkontrol performa  fisik tersebut  terjadi  saat  pemilihan  prekursor karbon.  Syarat  umum  pemilihan  prekursor karbon diantaranya adalah memiliki kandungan  karbon  yang  tinggi,  mudah dikonversi,  memiliki  gugus  fungsi  yang berafinitas  kuat  terhadap  molekul  pengarah pori  dan  ekonomis    [43] –[46].  Sejauh pengetahuan  penulis,  belum  ada  artikel yang membahas seputar sumber mesopori.
Gambar  1.  Jenis-jenis  prekursor  karbon mesopori dari tahun ke tahun
Gambar  1  menunjukkan  beragam jenis  prekursor  digunakan  oleh  para  peneliti untuk  mensintesis  karbon  mesopori  dalam 25  tahun  terakhir.  Penggunaan  sukrosa menurun  tajam  terutama  5  tahun  terakhir. Isu pemanfaatan bahan non pangan diperkirakan    menyebabkan  prekursor  non sukrosa  dipakai  lebih  dari  60%  peneliti  di  5 tahun terakhir. Penelitian terdahulu
menunjukkan  bahwa  pada  dasarnya  semua molekul  organik  dapat  digunakan  sebagai prekursor  karbon  dalam  sintesis  karbon mesopori.  Setiap  prekursor  karbon  memiliki sifat  khas  yang  menyebabkan  proses konversi menjadi karbon memerlukan preparasi yang berbeda-beda.

## 2.  METODE PERKEMBANGAN SINTESIS KARBON MESOPORI
Sintesis karbon mesopori pertama kali dilakukan oleh Kyotani [1], [47].
menggunakan  teknik  cetakan  lunak  ( soft templating). Penelitian tersebut belum mampu  mendapatkan  karbon  mesopori dengan  struktur  pori  teratur.  Pada  awal tahun 1999, karbon mesopori berpori teratur berhasil  disintesis  oleh  Ryoo  [2].  Penelitian tersebut menggunakan teknik cetakan padat ( hard  templating  technique )  melalui  infiltrasi sukrosa ke dalam MCM-48 sebagai cetakan dilanjutkan karbonisasi dan pelepasan silika.
Penelitian  karbon  mesopori  berkembang pesat setelah penemuan Ryoo tersebut. Para peneliti berupaya untuk mendapatkan  karbon  mesopori    berukuran pori  besar  dengan  distribusi  ukuran  dan keseragaman pori
tinggi dengan
mengembangkan  metode  sintesis.  Metode sintesis  karbon  mesopori  yang  paling popular  salah  satunya  dengan  teknik cetakan [23], [25], [36], [48] –[50].
Ada  dua  macam  teknik  cetakan  yaitu cetakan padat ( hard template ) [51], [52],[36] dan  cetakan  lunak  ( soft  template )  [25],  [53],
[54].  Cetakan  padat  menggunakan  padatan berpori sebagai tempat pengendapan prekursor karbon,  sedangkan  cetakan  lunak menggunakan misel surfaktan sebagai agen
pengarah  struktur  karbon  atau  dikenal dengan  teknik  solgel.  Cetakan  padat  yang umum  digunakan  dalam  sintesis  karbon mesopori antara lain: MCM-48 [20], KIT [16], SBA-1  [55] –[57], SBA-15 [32], [58]–[60] dan SBA-16 [10], [43]. Sedangkan cetakan lunak yang  umum  digunakan  antara  lain:  Pluronik F-127 [45], [61] dan P123 [53], [62] –[64].
a. b.

## c.
Gambar  2.  Perkembangan  metode  sintesis karbon  mesopori:  a.  Sebelum tahun 2000; b. . Tahun 2000-2010 dan  c. Setelah tahun 2010 Gambar 2 adalah fenomena
penggunaan  berbagai  metode  sintesis  selama kurun  25  tahun  terakhir.  Penelitian  karbon mesopori  yaitu  sekitar  75%  menggunakan soft template banyak  dilakukan  sebelum  tahun 2000  (Gambar  a.)  Hal  ini  diperkirakan  karena saat  itu  belum  banyak  ditemukan hard template ,  sebagai  contoh  MCM-41  (hard template  berbasis  silika)  yang  ditemukan  oleh para peneliti di Exxon ditemukan sejak 1990 an namun baru dikenal luas sejak awal 1995.
Sintesis karbon mesopori menggunakan soft  template banyak  mengalami  kesulitan untuk  mendapatkan  hasil  sintesis  dengan keteraturan  yang  baik  karena  ketidakstabilan misel  selama  perlakuan  panas.  Karbon mesopori berpori teratur berhasil disintesis oleh Ryoo  dengan  memanfaatkan  material  silika mesopori berstruktur seragam sebagai cetakan padat.  Sejak  Penemuan  inilah,  penggunakan metode hard template sekitar 60%
(Gambar…b.)  dari  keseluruhan  penelitian karbon mesopori secara global. Peningkatan ini diperkirakan  karena  semakin  banyak  hard template ditemuka serta keberhasilan beberapa peneliti  memperoleh  keteraturan  struktur  dan performa  porositas  yang  baik  dengan  metode ini.
Popularitas  penggunaan  metode hard template mulai  menurun  setelah  tahun  2010. Hal  ini  diperkirakan  terjadi  karena  mahalnya harga hard template khususnya yang berbahan dasar  silika.  Perkiraan  kedua  adalah  ada beberapa  peneliti  yang  berhasil  mendapatkan karbon  mesopori  dengan  keteraturan  tinggi dengan mengkombinasikan metode soft - hard template .  setekah  tahun  2010,  hampir  35% peneliti  menggunakan  metode  kombinasi dalam  mensintesis  karbon  mesopori.  Metode
kombinasi  tersebut  dianggap  lebih  ekonomis, efektif serta efisien karena selama sintesis tidak memerlukan hard  template dalam  jumlah besar.  Metode  kombinasi hard-soft  template dianggap  favorit  karena  sintesis hard  template terjadi  simultan  dengan  proses  konversi prekursor  karbon  menjadi  karbon  mesopori sehingga  mengurangi  energy,  tenaga  dan biaya.

## 3.  REVOLUSI STRUKTUR KARBON

## MESOPORI
Distribusi  ukuran  dan  keseragaman pori  yang  tinggi  adalah  salah  satu  tujuan utama  maraknya  penelitian  karbon  mesopori [66].  Keduanya  tercermin  dalam  keteraturan struktur pori. Berbagai teknik sintesis berkembang untuk mencapai hal tersebut.
Tabel  2  menunjukkan  perubahan struktur  karbon  mesopori  dalam  25  tahun terakhir. Tahun 1999 karbon mesopori CMK- 1  bersturktur  teratur  berhasil  disintesis. Kemudian  berlanjut  dengan  munculnya  seri CMK-2,  CMK-3,  CMK-4,  CMK5  dan  CMK-6 yang memiliki struktur kubus dengan
berbagai  variasi  sistem  geometri  [7],  [11] –
[14],  [6],  [43],  [52],  [65],  [66],  [4],  [31],  [54],
[60],  [67],  [68].  Tahun  2003  untuk  pertama kali  berhasil  mensintesis  CMK-8  dan  CMK-9 menggunakan KIT-6 sebagai cetakan [5], [7], [9],  [69] –[71].  KIT-6  disintesis  dari  campuran triblok kopolimer-butanol sebagai agen pengarah struktur menghasilkan silika mesopori  tipe  batang  dan  tabung  dengan simetri  kubus Ia3d [16],  [7],  [10],  [34],  [72] – [76].  CMK-8  berstruktur  kubus  dengan morfologi  seperti  kubus  pejal,  sedangkan CMK-9  berstruktur  seperti  sangkar  kubus akibat  perlakuan  pirolisis  dalam  keadaan
vakum  sehingga  karbon  hanya  melapisi dinding cetakan [21],
Tabel  1.    Perkembangan  struktur  karbon mesopori Nama Struktur Referen MC Lubang cacing [67] MCC Amorf [68,69] CM Amorf [70] CK Amorf [71]] CMM lubang cacing [72] CMT Serat [73,74] CMG Amorf [75] CMK-1 Kubus [76] CMK-2 Semikubus [77] CMK-3 Heksagonal [78] CMK-4 disorder cubic [79] CMK-5 batang inner-outer [80] CMK-6 sangkar pori ganda [81] CMK-7 kubus pejal [82] CMK-8 sangkar kubus [83] CMK-9 sangkar semi kubus [84] ICYS modifikasi kubus [85] SNU Kubus [86] NCC modifikasi Semikubus [87] CKT-1 semi heksagonal [88] CKT-2 disorder cubic [89] C-125 semi batang inner-outer [90] CMM semi sangkar pori ganda [91] CSS Seminkubus [92] CP-1 sangkar kubus [93] OMCG sangkar semi kubus [94]
Ada  dua  macam  teknik  sintesis  karbon mesopori  yaitu  cetakan  padat  dan  cetakan lunak.  Cetakan  padat  menggunakan  padatan berpori sebagai tempat pengendapan prekursor karbon [20], [77], [78],[57], [61], [79], [80],  sedangkan  cetakan  lunak  menggunakan surfaktan sebagai agen pengarah struktur [25], [59], [67], [70], [81] –[86]. Kedua teknik tersebut menghasilkan beragam struktur karbon mesopori terutama di 25 tahun terakhir.
Penemuan  seri  CMK  menginspirasi beberapa  peneliti  untuk  membuat  seri  non CMK  dengan  berbagai  inovasi  jenis  cetakan seperti KIT-61, FDU, KIT-5-100  menghasilkan
karbon  mesopori  seperti  SNU,  ICYS,  CKT, C125, CMM, CP1 [6], [16], [21], [25], [28], [43], [65],  [73],  [87].    Jika  dilihat  lebih  detil,  terjadi revolusi  struktur  karbon  mesopori  ada  3 bentuk  dasar  yang  terselip  dalam  penemuan karbon  mesopori  yaitu  struktur  bentuk  kubus sederhana [45], [88] –[90],  batang  rod heksagonal  [11],  [21],  [32],  [91] –[94]  hingga bentuk  kombinasi  keduanya  baik  pejal maupun sangkar. [16], [34], [53]

## 4.  PERKEMBANGAN APLIKASI KARBON MESOPORI
Karbon  mesopori  marak  digunakan dalam berbagai aplikasi sejak mulai populernya nanomaterial dalam dunia industri. Karbon  mesopori  dengan  segala  kelebihan sifat  fisik  dan  kimianya  seperti  tingginya performa  porositas,  keteraturan  struktur  dan stabilitas  termal  yang  mencapai  suhu  diatas 3000 o C  [15],  [21],  [23],  [37],  [95] –[97]. menyebabkan  penggunaan  karbon  mesopori meningkat tajam. Sebelum 2010, hampir 70% aplikasi  karbon  mesopori  adalah  untuk mengolah  minyak  bumi  ,  desulfurisasi  hingga pemurniannya  menjadi  fraksi  seperti  bensin, avtur  dan  solar.  Hal  ini  diperkirakan  terjadi karena  molekul  minyak  adalah  molekul raksasa  yang  membutuhkan  pori  berukuran besar sebagai akses masuk.
Penelitian  seputar  aplikasi  karbon mesopori  berawal  dari  pengolahan  sumber minyak bumi. Molekul-molekul sumber minyak bumi  terutama  yang  berbasisl  sulfur  seperti tiofen,  dibenzotiofen  atau  trimetil  tiofen memiliki ukuran besar sehingga membutuhkan materil  pengolah  dengan  pori  besar.  Karbon mesopori  memenuhi  syarat  tersebut  karena selain  menyediakan  akses  untuk  molekul
besar, karbon mesopori juga memiliki kestabilan  termal yang  tinggi.  Hal  ini
memungkinkan karbon mesopori untuk dilibatkan  dalam  proses  pengolahan  sumber minyak  bumi  baik  dalam  proses cracking , desulfurisasi  maupun  pemurnian  [14],  [24], [98], [99]
Studi  awal  desulfurisasi  dimulai  dari studi  adsorpsi  molekul  tiofen  menggunakan karbon mesopori sekitar tahun 2004.
Tingginya kapasitas adsorpsi karbon mesopori terhadap  senyawa  sulfur  telah  dikaji  oleh beberapa  peneliti  [69],  [99],  [98].  Penelitian selanjutnya  merambah  molekul  yang  lebih besar seperti dibenzotiofen dengan memanfaatkan  karbon  mesopori  sebagai material  pendukung  katalis.  Performa  katalitik karbon mesopori cukup tinggi dengan konversi berkisar  50-90%.  Hasil  yang  sangat  bagus tersebut  secara  masiv  diteliti  secara  berulang antara tahun 2005 hingga sekarang.
Secara umum  dalam  pengolahan minyak  bumi,  dibutuhkan  material  karbon mesopori  10x  lebih  sedikit  dari  material  biasa karena  dukungan  porositas  yang  tinggi. Beberapa negara mulai gencar menggunakan karbon  mesopori  dalam  pengolahan  minyak bumi  secara  mandiri  untuk  menekan  harga bahan bakar minyak [74], [24], [69], [85], [100].
Gambar 3. Aplikasi karbon mesopori dalam 25 tahun terakhir
Gambar  3  menunjukkan  perkembangan aplikasi karbon mesopori sebelum dan sesudah 2010.  Pada  masa  setelah  2010,  hampir  35%
penggunaan karbon mesopori adalah dibindang  kesehatan  dan  komunikasi.  Hal  ini diperkirakan  terjaid karena  meningkatnya  gaya hidup masyarakat dalam dunia gadget sehingga  karbon  mesopori  mewakili  material nano  yang  tepat  sebagai  bahan  dasar  alat komunikasi.  Aplikasi karbon mesopori dibidang kesehatan meningkat tajam karena banyaknya kajian  dan  penelitian  yang  menunjukkan efektifitas penggunaan karbon mesopori sebagai drug  delivery. Aplikasi  lainnya  seperti dalam refinery, pemurnian limbah, produksi cat dll  meningkat  sekitar  10%  seiring  semakin baiknya  performa  fisik  dan  kimia  karbon mesopori.

## 5.  KILAS MASA DEPAN
Pemanfaatan  material  nano  dalam bidang  kesehatan,  energi  hingga  komunikasi telah  menjadikan  karbon  mesopori  menjadi salah  satu  material  yang  difavoritkan  banyak peneliti.  Stimulasi  penemuan-penemuan  baru varian  karbon  mesopori  telah  dilakukan beberapa peneliti dengan melakukan eksplorasi sumber daya alam dengan berbagai modifikasi metode. Penelitian bergeser  dari  pemanfaatan  bahan  pangan  ke arah  pemanfaatan  limbah  organik.  Terobosan ini  mengalami  hambatan  besar  karena penelitian masih berkutat skala lab dan belum melangkah  ke  arah  produksi  skala  besar. Untuk menangani masalah tersebut, diperlukan  jalan  tengah  yang  menjembatani antara penelitian skala lab dengan penyediaan sarana  untuk  mewujudkan  produksi  karbon mesopori skala industri. Para peneliti terdahulu
sukses  melakukan  berbagai  riset  dalam menguji  sumber  karbon  baru  seperti  sukrosa dan glukosa. Mereka juga berhasil melakukan variasi  metode  seperti soft  templating,  hard tempalting hingga modifikasi soft-hard tempalting.
Pergeseran penggunaan bahan pangan seperti sukrosa ke arah limbah organik seperti gelatin  sebagai  prekursor  karbon  diperkirakan karena  isu  daur  ulang  ( recycling  issue) yang meningkat  tajam  5  tahun  terkahir.  Gagasan tentang dunia global yang lebih bersih dengan kembali  ke  prinsip  kembali  ke  alam  ( back  to nature )  diperkirakan  akan  bertahan  10-20 tahun ke depan. Gagasan ini akan berimplikasi kuat pada beberapa hal. Pertama, diperkirakan  akan  makin  banyak  penemuan sumber  karbon  baru  yang  berbasis  limbah atau berbasis sumber daya  alam non pangan yang  melimpah.  Kedua,  terobosan  metode sintesis  karbon  mesopori  akan  meningkat tajam baik menggunakan metode soft template,  hard  template, gabungan  keduanya atau  metode  gas  templating  sebagai  metode terbaru yang mulai dikaji baru-baru ini.
Kabar  baik  untuk  Indonesia  yang  kaya dengan  berbagai  dengan  sumber  daya  alam sebagai  sumber  karbon.  Perkembangan karbon  mesopori  dimasa  depan  diperkirakan akan  sangat  bergantung  dengan  pasokan sumber  karbon  mesopori  dari  negara-negara tropis  seperti  Indonesia.  Ribuan  varietas tanaman  penghasil  karbon  jutaan  varietas hewan  yang  menyediakan  unsur  karbon  siap diteliti  dan  di  eksplorasi  menjadi  berbagai varian karbon mesopori.  Hal ini akan menjadi- kan  Indonesia  sebagai  lumbung  atau  sentra sumber karbon mesopori dunia.
Penelitian-penelitian  berbasis  karbon mesopori  diperkirakan  akan  meningkat  tajam 10  tahun  ke  depan  dengan  dasar  tingginya permintaan  material  nano  dengan  performa kimia dan fisik yang bagus. Gabungan metode soft  template dan hard  template akan  mulai berganti  dengan  metode gas  template yang sepanjang tahun 2017 saat review ini disusun mulai banyak dipertimbangkan sebagai metode  baru  lebih  yang  efektif,  efisien  serta ekonomis.    Meskipun  metode  ini  banyak mengundang keraguan karena rumitnya pengkondisian  selama  sintesis,  metode  ini tetap memberi banyak peluang untuk dikembangkan.  Peluang  ini  didasarkan  oleh banyaknya  faktor  yang  akan  mempengaruhi keberhasilan    proses  gas  templating  seperti suhu,  waktu,  tekanan,  jenis  gas  dan  lain sebagainya. Hal ini tentu saja menjadi peluang yang  sangat  besar  bagi  peneliti  untuk mendapatkan kondisi optimum sintesis karbon mesopori.
Peluang  adanya  varian  sumber  karbon serta  metode  baru  dalam  mendapatkan karbon  mesopori  akan  berimplikasi  pada makin  variatifnya  struktur  karbon  yang  akan ditemukan  dimasa  depan.  Diperkirakan  akan terjadi  pergeseran  struktur  karbon  mesopori mulai dari struktur amorf, lubang cacing, kubus hingga heksagonal pejal ke arah struktur yang lebih  rumit  seperti  gabungan  rombohedral, teragonal  dan  berbagai  modifikasi  sistem geometri.  Tantangan  sekaligus  harapan  pada produk  karbon  mesopori  10  tahun  ke  depan adalah  munculnya  varian  karboon  dengan ukuran  pori  >10  nm,  luas  permukaan  >  1200 m 2 /g,  volume  total  >  1,4  cm 3 /g,  keteraturan mendekati 99% serta kestabilan termal hingga 2000  ºC.  Seluruh  produk  karbon  mesopori
yang  dihasilkan  saat  ini  belum  mencapai harapan  tersebut,  namun  hal  ini  membuka berbagai  ide  dan  gagasan  baru  dari  para peneliti  agar  mampu  menghasilkan  karbon mesopori yang memiliki performa prima.
Dalam  pandangan  penulis  melihat alur riset dan perkembangan karbon mesoporiselama  25  ahun  terkahir,  karbon mesopori akan memiliki peran penting dalam 3  bidang  di  dunia  global  antaralain: lingkungan,  ekonomi  dan  IPTEK  khususnya untuk  material  penyimpan  energi,  pengolah minyak bumi material termagnetisasi, pemindai. Seluruh ulasan tentang karbon mesopori dalam dunia global ini menggambarkan peluang besar karbon mesopori  sebagai  material  masa  depan. Aplikasi karbon mesopori dalam nanoteknologi membuka  peluang  dalam  penemuan  strategi riset  baru  baik dalam eksplorasi sumber  daya alam  maupun  dalam  menemukan  metode- metode  terbaru.  Sekarang  adalah  waktunya yang  tepat  untuk  membuat  kreativitas  baru dalam  pengembangan  teknologi  sintesis karbon mesopori dengan pemanfaatan sumber  daya  alam  berkelanjutan  yang memodifikasi strategi sintesis modern berbasis bahan alam

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kami  ucapkan  kepada Perputakaan  Pusat  UGM,  Perpustakaan Pusat  UNS,  PNRI  (Perpustakaan  Negara Republik  Indonesia),  UPM Library Malaysia dan  teman-teman  di  Queensland  University yang  telah  memberikan  bantuan  dalam penyusunan artikel ini.

## DAFTAR RUJUKAN
[1] Kyotani,  T.,  Nagai,  T.,  Inoue,  S.,  and Tomita,  A., Chem,  Mater, vol.  9,  pp. 609 –615, 1997.
[2] R. Ryoo, J. Phys. Chem. Solids , vol. 13, no. 5, pp. 734 –743, 1999.
[3] R.  Ryoo,  S.  H.  Joo,  M.  Kruk,  and  M. Jaroniec, Adv. Mater. , vol. 13, no. 9, pp. 677 –681, 2001.
[4] S.  H.  Joo,  S.  Jun,  and  R.  Ryoo, Microporous Mesoporous Mater. , 2001.
[5] R.  Ryoo  and  S.  D.  Kirik, Microporous Mesoporous Mater. vol. 48, pp. 299 –302, 2003.
[6] D. J. Kim, H. I. Lee, J. E. Yie, S. J. Kim, and J. M. Kim, Carbon N. Y. , vol. 43, no. 9, pp. 1868 –1873, 2005.
[7] H. Zhou, S. Zhu, I. Honma, and K. Seki, Chem. Phys. Lett. , 2004.
[8] P. a. Bazuła, A.-H. Lu, J.-J. Nitz, and F. Schüth, Microporous  Mesoporous Mater. ,  vol.  108,  no.  1 –3,  pp.  266–275, 2008.
[9] C.  Y.  J.  Fan,  B.  T.  F.  Zhang,  and  D. Zhao,    Carbon,  vol.  20,  no.  29925309, pp. 45 –48, 2003.
[10] G.  Liu,  S.  Zheng,  D.  Yin,  Z.  Xu,  J.  Fan, and  F.  Jiang, J.  Colloid  Interface  Sci. , vol. 302, no. 1, pp. 47 –53, 2006.
[11] L.  A.  Solovyov,  A.  N.  Shmakov,  V.  I. Zaikovskii,  S.  H.  Joo,  and  R.  Ryoo,  vol. 40, pp. 2477 –2481, 2002.
[12] X. Peng, D. Cao, and W. Wang, Chem. Eng.  Sci. ,  vol.  66,  no.  10,  pp.  2266 – 2276, 2011.
[13] S.  Inagaki,  Y.  Yokoo,  T.  Miki,  and  Y.
Kubota, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 179, pp. 136 –143, 2013.
[14] N. Farzin Nejad, E. Shams, M. K. Amini, and J. C. Bennett, “239-246 Microporous Mesoporous Mater. , 2013.
[15] Q.  Huo, Synthetic  Chemistry  of  the Inorganic  Ordered  Porous  Materials . Elsevier B.V., 2011.
[16] A.  Vinu,  M.  Miyahara,  and  K.  Ariga, Microporous  Mesoporous  Mater. ,  vol. 113, no. 1 –3, pp. 575–582, 2008.
[17] J.  Roggenbuck,  T.  Waitz,  and  M. Tiemann, Microporous Mesoporous Mater. ,  vol.  113,  no.  1 –3,  pp.  575–582, 2008.
[18] J. Jin, N. Nishiyama, Y. Egashira, and K.
Ueyama, Microporous Mesoporous Mater. ,  vol.  118,  no.  1 –3,  pp.  218–223,
2009.
[19] A.-H.  Lu,  W.-C.  Li,  W.  Schmidt,  and  F. Schüth, Microporous  Mesoporous Mater. , vol.80, pp. 117 –128, 2005.
[20] C.  N.  Mbileni,  F.  F.  Prinsloo,  M.  J. Witcomb,  and  N.  J.  Coville, Carbon  N.
Y. , vol. 44, no. 8, pp. 1476 –1483, 2006.
[21] Y.  Yan,  J.  Wei,  F.  Zhang,  Y.  Meng,  B. Tu, and D. Zhao, Microporous Mesoporous  Mater. ,  vol.  113,  no.  1 –3, pp. 305 –314, 2008.
[22] L. Barthe, M. Hemati, K. Philippot, and B. Chaudret, Chem.  Eng.  Res.  Des. ,  vol. 86, no. 4, pp. 349 –358, 2008.
[23] M.  Sobiesiak,  “Thermal  properties  of nanoporous  carbons  prepared  by  a template method using different polymeric  and  organic  precursors,” Xinxing Tan Cailiao/New Carbon Mater. , vol. 27, no. 5, pp. 337 –343, 2012.
[24] A.  Zhou,  X.  Ma,  and  C.  Song, Appl. Catal.  B  Environ. ,  vol.  87,  no.  3 –4,  pp.
190 –199, 2009.
[25] J.  Feng, Microporous  Mesoporous Mater. , vol. 174, pp. 62 –66, 2013.
[26] J.  H.  Kim,  S.  Y.  Ha,  S.  Y.  Nam,  J.  W. Rhim,  K.  H.  Baek,  and  Y.  M.  Lee,  C J. Memb. Sci. , vol. 186, no. 1, pp. 97 –107, 2001.
[27] G.  Tzvetkov,  B.  Tsyntsarski,  and  K. Balashev, Micron ,  vol.  89,  pp.  34 –42, 2016.
[28] J. B. Xu, T. S. Zhao, and L. Zeng,  vol. 7, pp. 3 –9, 2012.
[29] M.  Ignat,  M.  Mertens,  E.  Popovici,  E.  F. Vansant, and P. Cool, Carbon, p. 10712, 2005.
[30] P. Arab, A. Badiei, A. Koolivand, and G. M. Ziarani, Chinese J. Catal. , vol. 32, no.
1, pp. 258 –263, 2011.
[31] M.  Jahanbakhshi, Mater.  Sci.  Eng.  C , vol. 70, pp. 544 –551, 2017.
[32] Z. Luan and J. A. Fournier, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 79, no. 1 –3, pp.
235 –240, 2005.
[33] H. M. A. El, S. A. Younis, H. R. Ali, and T. Zaki, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 241, pp. 210 –217, 2017.
[34] Y.  P.  Lin,  H.  P.  Lin,  D.  W.  Chen,  H.  Y. Liu,  H.  Teng,  and  C.  Y.  Tang, Mater. Chem. Phys. , vol. 90, no. 2 –3, pp. 339– 343, 2005.
[35] M. Ulfa, W. Trisunaryanti, I. I. Falah, and I. Kartini, Indones. J. Chem. , vol. 16, no. 3, pp. 239 –242, 2016.
[36] M. Ulfa, W. Trisunaryanti, I. I. Falah, and I.  Kartini,  Chem.Tech.,  vol.  4,  no.  V,  pp.
1 –7, 2014.
[37] M. Ulfa, W. Trisunaryanti, I. I. Falah, and I. Kartini, Chem. Eng. Res. vol. 7, no. 3, pp. 849 –856, 2014.
[38] M. Ulfa, W. Trisunaryanti, I. Falah, and I. Kartini,  Appl.  Chem,  vol.  9,  no.  9,  p. 9555, 2016.
[39] M. Ulfa, W. Trisunaryanti, I. I. Falah, and I. Kartini, J. Chem. Eng. Chem. Res , vol. 1, no. 1, pp. 1 –5, 2014.
[40] M. Ulfa, W. Trisunaryanti, I. I. Falah, and I.  Kartini,  Appl.  Chem,  vol.  8,  no.  8,  pp. 57 –63, 2015.
[41] M.  Ulfa, J.  Kim.  Ris. ,  vol.  1,  no.  2,  pp. 103 –110, 2016.
[42] V.  Guknebauta,  M.  Maaloumb,  M. Bonhiver,  R. Wept,  K.  Leonarda,  and  J. K.  H.  Hiirber,  Carbon,  vol.  69,  pp.  129 – 137, 1997.
[43] H. Darmstadt, C. Roy, S. Kaliaguine, S. . Choi,  and  R.  Ryoo, Carbon  N.  Y. ,  vol. 40, no. 14, pp. 2673 –2683, 2002.
[44] B.  Pramanick,  A.  Salazar,  S.  O. Martinez-chapa,  and  M.  J.  Madou, Carbon  N.  Y. ,  vol.  113,  pp.  252 –259, 2017.
[45] J.  Yang J.  Colloid  Interface  Sci. ,  vol. 342, no. 2, pp. 579 –585, 2010.
[46] S. Sciencedirect, K. Herein, A. Organics, and  Q.  Autosorb,  “Microporous  and Mesoporous  Materials  vol.  i,  pp.  71 –74, 2012.
[47] A.  Kyotani,  T.,  Nagai,  T.,  Inoue,  S.,  and Tomita,  Carbon,p. 20130727, 2013.
[48] J. B. Koo, N. Jiang, and S. J. Catal. , vol. 276, no. 2, pp. 327 –334, 2010.
[49] F.  Su,  J.  Zeng,  Y.  Yu,  L.  Lv,  J.  Y.  Lee, and  X.  S.  Zhao,  Carbon,  vol.  43,  pp. 2366 –2373, 2005.
[50] M.  Beretta, thesis ,  vol.  40766,  pp.  1 – 214, 2009.
[51] M. Jaroniec, J. Gorka, J. Choma, and A. Zawislak, Carbon N. Y. , vol. 47, no. 13, pp. 3034 –3040, 2009.
[52] Y. Li, J. Zhong, X. Z. Yang, G. J. Lan, H. D. Tang, and H. Z. Liu, “Simple synthesis of semi-graphitized ordered mesoporous carbons with tunable pore sizes,” Xinxing Tan Cailiao/New Carbon Mater. , vol. 26, no. 2, pp. 123 –129, 2011.
[53] J.  Górka,  C.  Fenning,  and  M.  Jaroniec, Colloids  Surfaces  A  Physicochem.  Eng. Asp. ,  vol.  352,  no.  1 –3,  pp.  113–117, 2009.
[54] P. Li, Y. Song, Q. Guo, J. Shi, and L. Liu, Mater.  Lett. ,  vol.  65,  no.  14,  pp.  2130 – 2132, 2011.
[55] C.  Cai,  Z.  Zhang,  and  H.  Zhang, J. Hazard.  Mater. ,  vol.  313,  pp.  209 –218, 2016.
[56] S. Karthikeyan, M. P. Pachamuthu, M. A. Isaacs,  S.  Kumar,  A.  F.  Lee,  and  G. Sekaran, "Applied  Catal.  B,  Environ. , vol. 199, pp. 323 –330, 2016.
[57] S. G. De Avila, L. Carlos, C. Silva, and J. R. Matos, “Microporous and Mesoporous Materials, vol. 234, pp. 277 –286, 2016.
[58] D. Srinivas and P. Ratnasamy, Microporous  Mesoporous  Mater. ,  vol. 105, no. 1 –2, pp. 170–180, 2007.
[59] H.  M.  A.  Hunter  and  P.  A.  Wright, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 43, no. 3, pp. 361 –373, 2001.
[60] A.  Y.  Khodakov,  V.  L.  Zholobenko,  R. Bechara,  and  D.  Durand, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 79, no. 1 –3, pp.
29 –39, 2005.
[61] L.  Li,  H.  Song,  and  X.  Chen, Microporous Mesoporous Mater. , 2006.
[62] A.  Prabhu,  A.  Al  Shoaibi,  and  C. Srinivasakannan, Mater.  Lett. ,  vol.  136, pp. 81 –84, 2014.
[63] R.  Wüstneck  and  J.  Krägel,  ” Stud. Interface Sci. , vol. 7, no. C, pp. 433 –490, 1998.
[64] K. K. Han, Y. Zhou, W. G. Lin, and J. H. Zhu,  “Microporous  and  Mesoporous Materials  vol. 169, pp. 112 –119, 2013.
[65] X.  Wang,  P.  Liu,  and  Y.  Tian, J.  Solid State  Chem. ,  vol.  184,  no. 6, pp.  1571 – 1575, 2011.
[66] R. Guo, J. Guo, F. Yu, and D. D. Gang, Microporous  Mesoporous  Mater. ,  vol. 175, pp. 141 –146, 2013.
[67] J. C. Vartuli, T. Kresge, W. J, and S.  B.
Mccullen, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 175, pp. 141 –146, 2013.
[68] C.  Felser,  K.  Landfester,  J.  Long,  C. Mellot-draznieks, and D. Worsley, 207890, 2017.
[69] C.  Song  and  X.  Ma, Microporous Mesoporous  Mater. ,  vol.  175,  pp.  141 – 146, 2013.
[70] A.  E.  C.  Palmqvist, Curr.  Opin.  Colloid Interface Sci. , vol. 8, pp. 145 –155, 2003.
[71] V.  Berbenni  and  A. Marini, Mater.  Res. Bull. ,  vol.  38,  no.  14,  pp.  1859 –1866, 2003.
[72] D.  D.  Do,  C.  Nguyen,  and  H.  D.  Do, Colloids  Surfaces  A  Physicochem.  Eng. Asp. , vol. 187 –188, pp. 51–71, 2001.
[73] Y. K. Kim, K. P. Rajesh, and J.-S. Yu, J. Hazard.  Mater. ,  vol.  260,  pp.  350 –7, 2013.
[74] Y. R. J. Thomas, M. M. Bruno, and H. R. Corti, Microporous  Mesoporous  Mater. , vol. 155, pp. 47 –55, 2012.
[75] I.  Suarez-Martinez  and  N.  A.  Marks, Carbon N. Y. , vol. 50, no. 15, pp. 5441 – 5449, 2012.
[76] S.  Deng, W.  Chu,  H.  Xu,  L.  Shi,  and  L. Huang, J. Nat. Gas Chem. , vol. 17, no. 4, pp. 369 –373, 2008.
[77] R.  K.  Iler,  “Description  of  MCM-41 Structure,” Chem. Silica Solubility, Polym.  Colloid  Surf.  Prop.  Biochem. Silica , pp. 139 –177, 1979.
[78] J.  B.  Mcmonagle,  M.  Seay,  and  J.  B. Moffat, Microporous Mesoporous Mater. , vol. 175, pp. 141 –146, 2013.
[79] X.  Wu Electrochim.  Acta ,  vol.  89,  pp. 400 –406, 2013.
[80] B.  Lin,  G.  Yang,  B.  Yang,  and  Y.  Zhao, Appl.  Catal.  B  Environ. ,  vol.  198,  pp. 276 –285, 2016.
[81] L.  H.  Lin  and  K.  M.  Chen, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. , vol. 272, no. 1 –2, pp. 8–14, 2006.
[82] P. Application and  A. Of, “6. t h e  o r  y and  practical  application  aspects  of surfactants.”
[83] V. I. Uricanu, M. H. G. Duits, D. Filip, R. M. F. Nelissen, and W. G. M. Agterof, J. Colloid Interface Sci. , vol. 298, no. 2, pp. 920 –934, 2006.
[84] E. Leontidis, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. , vol. 7, no. 1 –2, pp. 81–91, 2002.
[85] A. Vinu, Mater. Res. Bull. , vol. 38, no. 14, pp. 1859 –1866, 2003.
[86] J. E. Hampsey, Q. Hu, Z. Wu, L. Rice, J. Pang,  and  Y.  Lu, Carbon  N. Y. ,  vol.  43, no. 14, pp. 2977 –2982, 2005.
[87] G.  Goglio,  D.  Foy,  and  G.  Demazeau, Mater.  Sci.  Eng.  R  Reports ,  vol.  58,  no.
6, pp. 195 –227, 2008.
[88] J. Lin, B. Mishra, J. J. Moore, and W. D. Sproul, Surf. Coatings Technol. , vol. 202, no. 14, pp. 3272 –3283, 2008.
[89] J.  Widany,  F.  Weich,  T.  Köhler,  D. Porezag,  and  T.  Frauenheim, Diam. Relat.  Mater. ,  vol.  5,  no.  9,  pp.  1031 – 1041, 1996.
[90] D. C. Calabro, E. W. Valyocsik, and F. X. Ryan, “ Microporous Mater. , vol. 7, no. 5, pp. 243 –259, 1996.
[91] G. Chandrasekar, W. J. Son, and W. S. Ahn, J. Porous Mater. , 2009.
[92] L.  Xiang,  S.  Royer,  H.  Zhang,  J.  M. Tatibouët, J. Barrault, and S. Valange, J. Hazard.  Mater. ,  vol.  172,  no.  2 –3,  pp. 1175 –1184, 2009.
[93] M. Santiago, J. C. Groen, and J. Pérez- ramírez, “Carbon vol. 257, pp. 152–162, 2008.
[94] H. Wang, K. Sun, A. Li, W. Wang, and P. Chui, Powder Technol. , vol. 209, no. 1 – 3, pp. 9 –14, 2011.
[95] I.  Ruthven,  A.  Processes,  A.  Society, and  T. Materials,  “Porosity  in  Carbons: Modeling,” 1995.
[96] P. Jana, V. Fierro, and A. C elzard, ,” Ind. Crops Prod. , vol. 89, pp. 498 –506, 2016.
[97] R.  Comesaña,  M.  A.  Gómez,  M.  A. Álvarez,  and  P.  Eguía, Thermochim. Acta , vol. 547, pp. 13 –21, 2012.
[98] C.  Song,  Carbon,  vol.  86,  pp.  211 –263, 2003.
[99] J. Bu, G. Loh, C. G. Gwie, S. Dewiyanti, M.  Tasrif,  and  A.  Borgna,  Carbon,    vol. 166, pp. 207 –217, 2011.
[100]  J.  Wen,  X.  Han,  H.  Lin,  Y.  Zheng,  and W. Chu, Chem. Eng. J. , vol. 164, no. 1, pp. 29 –36, 2010.
[101] J.  Ramı  and  P.  Castillo-villalo,  Carbon, vol. 130, pp. 320 –326, 2008.