Abstrak—Pemakaian  bahan  bakar  fosil  dapat  meningkatkan kadar CO 2 di atmosfer. Gas CO 2 dapat direduksi menggunakan material fotokatalis komposit CuO/AC. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  pengaruh  penambahan  AC  terhadap morfologi  dan  sifat  fotokatalis  untuk  mendegradasi  CO 2 menjadi  metanol.  Sintesis  CuO  dilakukan  menggunakan metode  sol  gel.  Sementara  itu, sintesis  nanokomposit  CuO/AC dilakukan  menggunakan  metode  hidrotermal,  lalu  dilakukan uji  fotokatalis  reduksi  CO 2 menjadi  metanol.  Pengujian  yang dilakukan  adalah  BET,  XRD,  FTIR,  SEM,  UV-Vis,  GCMS dengan  durasi  penelitian  adalah  5  bulan.  Komposit  CuO/AC berhasil disintesis, terbukti dari pengujian XRD yang terdeteksi adanya  fasa  CuO  dan  karbon.  Ikatan  karbon  dan  CuO terdeteksi  pada  pengujian  FTIR.  Pada  pengujian  SEM,  CuO berbentuk  nanorods  dan  AC  berbentuk  serpihan.  Hasil  EDS menujukkan  bahwa  terdapat  unsur  tembaga,  oksigen,  karbon dan  nitrogen.  Penambahan  AC  dapat  meningkatkan  energy band  gap  dari  CuO  hingga  1.780  eV.  Penambahan  AC  dapat meningkatkan  yield  metanol komposit  CuO/AC  hingga  473.05 μmol/g katalis.
Kata Kunci—CO 2 , Fotokatalis, Metanol, Komposit CuO/AC.

## I. PENDAHULUAN
EMAJUAN  industri  di  dunia  saat  ini  menuntut penggunaan energi yang besar. Energi di dunia saat ini banyak  digunakan  dalam  bidang  transportasi,  manufaktur, pembangkit  listrik,  dan  sebagainya.  Minyak  bumi  dan  batu bara merupakan bahan bakar yang paling banyak digunakan. Bahan  bakar  ini  disukai  karena  harganya  yang  semakin murah, harga minyak mentah dunia pada 2020 adalah 40,39 dolar  per  barelnya  yang  mana  merupakan  harga  terendah semenjak 2016 [1] .
Bahan bakar ini dapat menimbulkan gas karbon dioksida. Laju  peningkatan  kadar  karbondioksida  di  udara  saat  ini sangat mengkhawatirkan, emisinya yaitu 78,98% lebih besar daripada gas lainnya. Indonesia menyumbang  2,4 miliar ton gas CO 2 ke udara atau 4,8% dari total emisi gas dunia. CO 2 merupakan  gas  yang  memiliki  dampak  negatif  bagi lingkungan. Banyak kerusakan yang bisa ditimbulkan karena emisi  gas  CO 2 yang  tinggi  di  atmosfer,  diantaranya  adalah emisi gas rumah kaca, perubahan iklim yang signifikan yang berdampak  pada  kenaikan  air  laut,  serta  menimbulkan berbagai bencana [2].
Salah satu metode yang telah berhasil dikembangkan untuk mengurangi permasalahan ini adalah dengan mendaur ulang gas CO2 dari atmosfer. Metode ini telah dikembangkan oleh
Hallmann, (1978) menggunakan reaksi reduksi fotoelektrokatalitik gas CO2, dalam perjalanan penelitiannya, berbagai  material  semikonduktor  telah  banyak  digunakan untuk melakukan reduksi sehingga sekarang penelitian akan hal  ini  masih  terus  diteliti  untuk  mendapatkan  hasil  yang maksimal [3].
Material  CuO  dapat  digunakan  untuk  mereduksi  karbon dioksida.  Material  ini  membutuhkan  6  elektron  untuk melakukan  reaksi  reduksi  CO2.  Serta,  material  ini  mampu menghasilkan  yield  metanol  hingga  sebesar  6694,875 mmol/g katalis. CuO digunakan oleh Jiang, dkk (2020) untuk mereduksi  CO2  menjadi  metanol  dengan  pancaran  radiasi 470 nm cahaya, hasil metanol didapatkan yield sebesar 25,10 μmol/L.cm2  pada  material  CuO/gC3N4  dan  9,58 μmol/L.cm2  pada  material  CuO  murni  [4].  Di  samping banyaknya  kelebihan  CuO,    material  ini  sendiri  memiliki kemampuan  menyerap  CO2  yang  kurang  baik,  sehingga diperlukan  adanya  material  lain  yang  bisa  membantu  CuO untuk menyerap CO2 [5].
Analisis Pengaruh Penambahan Activated Carbon (AC) terhadap Sifat Fotokatalis Material Komposit CuO/AC dalam Mereduksi CO 2 menjadi Metanol di Bawah Penyinaran Sinar Tampak
Ardhia Berlianto, Diah Susanti, dan Haniffudin Nurdiansah Departemen Teknik Material dan Metalurgi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : santiche@mat-eng.its.ac.id
K
Gambar 1. Hasil pengujian XRD material karbon aktif.
Gambar 2. Hasil pengujian XRD pada material copper oxide (CuO).
Karbon  aktif  atau  biasa  disebut  Activated  Carbon  (AC) adalah  material  berbasis  karbon  yang  berasal  dari  sumber daya hayati yang telah dilakukan proses karbonasi.  Sifat AC adalah  memiliki  konduktivitas  elektron  yang  baik  dan  luas permukaan  besar  hingga  938,2  m2/g  [6].  Material  ini  telah diteliti  memiliki  ukuran  mikropori  0,18-0,51  cm3/g  [7]. Dengan  luas  permukaan  yang  besar  pada  AC,  material  ini diharapkan mampu untuk menyerap CO2 yang tinggi. Selain itu, sifat stabilitas fitokimianya sangat baik serta material ini mudah  disintesis,  sehingga  material  ini  cocok  untuk dikompositkan  dengan  CuO,  material  ini  akan  berperan sebagai co-katalis yang akan memisahkan elektron dan hole [8].
Kombinasi antara CuO dan AC diharapkan akan menjadi komposit  yang  mampu  melakukan  degradasi  CO2  menjadi metanol dalam penyinaran sinar tampak. Diharapkan  dengan penambahan  AC  kepada  CuO  akan  menambah  efektivitas penyerapan CO2 kepada CuO dan menekan laju rekombinasi yang  hasilnya  dapat  menambah  nilai  yield  metanol  yang dihasilkan  dari  proses  fotokatalitik,  Diharapkan  dengan adanya  penelitian  degradasi  CO2  oleh  komposit  CuO/AC menjadi  metanol  dapat  menjadi  alternatif  penanggulangan permasalahan  tingginya  CO2    di  atmosfer  serta  mampu membuat bahan bakar alternatif yaitu metanol.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Material
Material  yang  digunakan  pada  penelitian  kali  ini  adalah karbon  aktif  yang  berasal  dari  batok  kelapa  material  ini dilakukan  pengujian  SEM-EDS,  XRD,  FTIR,  BET  dan Spektofotometri  UV-Vis.  Selain  itu  digunakan  prekursor Cu(NO 3 ) 2 .H 2 O,  Cu(CO 2 CH 3 ) 2 .H 2 O.  Digunakan  pula  NaOH dan  NH 3 sebagai  reduktor  yang  mereduksi  prekursor tembaga. Akuades, Etanol dan Dimethyl Formamide (DMF) yang digunakan sebagai pelarut. Serta gas CO 2 dan N 2 yang digunakan pada proses reaksi fotokatalitik.

## B. Metode Penelitian
CuO  disintesis  melalui  pencampuran  100  mL  larutan Cu(CO 2 CH 3 ) 2 .H 2 O  0,0125  mol  dengan  300  mL  larutan NaOH  0,3  mol  pada  temperatur  kamar  yang  disertai pengadukan  selama  dua  jam.  Campuran  kemudian  di sentrifugasi  pada  2500  rpm  selama  10  menit  dan  dicuci menggunakan  akuades  selama  3  kali,  pencucian  terakhir dilakukan  dengan  larutan  etanol  selama 3  kali.  Hasil  reaksi setiap batch akan menghasilkan CuO. Sampel di karakterisasi dan  diuji  menggunakan  XRD,  SEM-EDS,  FTIR  dan spektrofotometer UV-Vis.
Gambar 3. Hasil pengujian XRD pada sampel komposit CuO/AC.
Gambar 4. Hasil pengujian FTIR pada material AC dan CuO.
Gambar 5. Hasil pengujian FTIR, pada material komposit CuO/AC.
Gambar 6. Hasil pengujian SEM pada (a) AC pada perbesaran 1000x, (b) AC pada perbesaran 10000x.
Gambar 7. Hasil pengujian SEM dari CuO pada perbesaran (a) 1000x, (b)5000x.
Gambar  8.  Hasil  pengujian  SEM  untuk  material  komposit  CuO/AC dengan  persentase  AC  2%  pada  perbesaran  5000x  (a),  perbesaran 10000x (b), AC 4% pada perbesaran 5000x (c), perbesaran 10000x (d), dan AC 6% pada perbesaran 5000x (e), perbesaran 10000x (f).
Proses sintesis CuO/ AC, dilakukan dengan melarutkan 1 gram  Cu  Nitrat  nano-powder  dalam  60  mL  akuades.  Lalu ditambahkan  karbon  aktif  dengan  variasi  komposisi  karbon aktif  2,  4,  dan  6%,  campuran  dimasukkan  ke  dalam  gelas beker,  lalu  dilakukan  proses  ultrasonikasi  selama  1  jam, kemudian  ditambah  dengan  NH4OH.  Penambahan  larutan amonium  dilakukan  hingga  pH  mencapai  8.  Campuran kemudian  diaduk  secara  kuat  sampai  homogen  selama  satu jam lalu dimasukkan ke dalam autoklaf. Autoklaf dipanaskan di dalam furnace secara perlahan ke temperatur 200°C selama 10  jam,  kemudian  didinginkan.  Campuran  lalu  dicuci
menggunakan  akuades  dan  dikeringkan  di  oven  pada temperatur 80°C  selama  12  jam.  Komposit  yang  dihasilkan disimpan  dalam  botol  tertutup  pada  temperatur  kamar  dan dilanjutkan dengan proses karakterisasi menggunakan XRD, SEM-EDS, FTIR dan Spektrofotometer UV-Vis.
Proses pengujian fotokatalitik dilakukan dengan nanokomposit  CuO/AC  sebagai  fotokatalis  dengan  variasi
Gambar 9. Kurva absorbansi material AC dan CuO.
Gambar 10. Kurva absorbansi material komposit CuO/AC.
Gambar 11. Hasil yield metanol pada material komposit CuO/AC.
Tabel 1.
Hasil Analisis BET untuk Material Karbon Aktif
Parameter Hasil Surface area (m 2 /g) 572,995 Average pore diameter (Å) 24,6013 Total pore volume (cc/g) 3,524×10 -01 ( for  pores  smaller than 2395.2 Å) Micropore volume (cc/g) 0,257 Micropore area (m²/g) 491,179 Tabel 2. Persentase unsur pada pengujian EDS material AC dan CuO Material Element Weight (%) Atomic (%) Karbon aktif (AC) OK 18,30 14,39 CK 81,70 85,61 CuO CK 02,08 07,04 OK 16,03 40,67 CuK 81,89 52,30 Tabel 3. Presentase unsur pada pengujian EDS material CuO/AC Material Element Weight (%) Atomic (%) CuO/AC 2% CK 5,91 14,52 NK 2,67 5,62 OK 27,10 49,98 CuK 64,33 29,88 CuO/AC 4% CK 6,49 15,53 NK 2,48 5,42 OK 23,94 45,76 CuK 67,08 32,29 CuO/AC 6% CK 10,31 23,01 NK 2,98 5,71 OK 27,70 46,40 CuK 59,00 24,88 Tabel 4.
Hasil perhitungan energy band gap pada material CuO dan komposit CuO/AC Material Energy band gap (eV) CuO 1,692 CuO/AC 2% 1,780 CuO/AC 4% 1,704 CuO/AC 6% 1,705 Tabel 5. Hasil Pengujian GCMS Sampel Senyawa % Normalisasi CuO CO 2 0,1432 Methanol 0,0050 Ethanol 0,0028 DMF 99,8490 CuO/AC 2% CO 2 0,0983 Methanol 0,0014 DMF 99,9003 CuO/AC 4 % CO 2 0,1377 Methanol 0,0017 Propanol 0,0005 DMF 99,8241 CuO/AC 6% CO 2 0,1260 Methanol 0,0038 DMF 99,8702
kadar karbon aktif sebesar 2, 4, dan 6% dalam suatu reaktor pengujian.  Dalam  pengujiannya,  sebanyak  50  ml  Dimethyl Formamide  (DMF)  dimasukkan  dalam  tabung  erlenmeyer 100 ml yang terbuat dari gelas borosilikat 100.
Untuk  membersihkan  dari  kontaminasi  gas  lain,  gas nitrogen diinjeksikan selama 5 menit ke dalam tabung. Gas CO2  kemudian  dialirkan  ke  dalam  tabung  secara  terus menerus selama 5 menit hingga larutan DMF menjadi jenuh. Sebanyak  100  mg  fotokatalis  ditambahkan  ke  dalam campuran  tersebut, vessel reaktor  kemudian  ditutup  dengan septum.  Kemudian  dilakukan  radiasi  dengan  sinar  tampak menggunakan lampu LED putih 27 W selama 2,5 jam dengan jarak 5 cm dari vessel, sehingga didapat sampel hasil konversi fotokatalitik.  Sampel  hasil  konversi  diuji  dengan  GCMS untuk  mengetahui  jumlah  metanol  dan  zat  lain  yang dihasilkan.
Proses  destilasi  dilakukan  untuk  memisahkan  metanol dengan  zat  lain  yang  terdapat  dalam  larutan  hasil  konversi dengan  memanfaatkan  adanya  perbedaan  temperatur  didih zat-zat  tersebut.  Larutan  sampel  hasil  konversi  dimasukkan ke  dalam  rangkaian  alat  destilasi  dengan  volume  1000  ml. Sampel  dipanaskan  hingga  65°C  sehingga  didapat  larutan distilat  hasil  destilasi  yang  menguap  terlebih  dahulu, kemudian  dikarakterisasi  menggunakan  GCMS  untuk mengetahui zat apa saja yang terkandung di dalamnya.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Pengujian XRD
Hasil  pengujian  XRD  pada  material  karbon  aktif ditunjukkan  oleh  Gambar  1.  Berdasarkan  Gambar  1, diketahui  bahwa  puncak  difraksi  luas  dari  karbon  aktif terletak di 2ɵ=20-30° dan 40-50°. Puncak tajam terdapat pada 2ɵ=26,4° yang mana puncak tersebut merupakan puncak dari karbon  dengan  struktur  yang  amorf  [9].  Sedangkan  hasil pengujian  XRD  material  CuO  ditunjukkan  oleh  Gambar  2. Pada  material  CuO  didapatkan  hasil  bahwa  dua  puncak
tertinggi  terletak  pada  2ɵ=35,41°  yang  mewakili  bidang (-111) dan 2ɵ=38,54° dengan bidang (111), selain itu puncak yang  memiliki  intensitas  lebih  rendah  pada  material  CuO adalah  2ɵ=48,708°  yang  mewakili  bidang  (-202)  serta 2ɵ=65.146° pada bidang (022). Berdasarkan JCPDS no. 01- 089-2530  CuO  memiliki  struktur  monoklinik  dengan  jarak interlayer 1,26 – 2,77 Å. Pada Gambar 3. terlihat bahwa peak tertinggi  CuO  terdeteksi  pada  2ɵ  ≈  35-36°  yang  mewakili bidang (11-1) pada CuO/AC 2%, (-111) pada CuO/AC 4% dan  6%.  Struktur  kristal  utama  CuO  yang  dideteksi  adalah monoklinik sesuai dengan JCPDS no. 00-048-1548. Puncak karbon dideteksi pada 2ɵ ≈ 22-23° yang mana ini berasal dari karbon  aktif  yang  dikompositkan  dengan  CuO  yang memiliki  struktur  hexagonal  sesuai  dengan  JCPDS  no.00- 050-0926  Selain  itu  terdapat  puncak  lain  yaitu  NO2  yang terdeteksi pada 2ɵ ≈ 33-34°, peak ini berasal dari prekursor nitrat yang belum tereduksi secara sempurna. Serta adanya nitrogen  yang  berasal  dari  ammonia  yang  menjadi  linker pada  komposit  CuO/AC.  Pada  hasil  pengujian  XRD  kurva menunjukkan bahwa CuO dan karbon aktif terdeteksi pada setiap sampel, yang mana menunjukkan bahwa material CuO dapat terkomposit dengan karbon aktif.

## B. Hasil Pengujian FTIR
Hasil  pengujian  FTIR  AC  dan  CuO  ditunjukkan  oleh Gambar 4. Material karbon aktif memiliki ikatan C=O pada 1993.40  dan  yang  merupakan  gugus  karbonil.  Ikatan  C=C aromatik terdapat pada 1567.78 cm-1. Ikatan C-C terdeteksi pada  475.27  cm-1,  yang  merupakan  susunan  ikatan  utama dari  karbon  aktif.  Sementara  itu  pada  spektra  CuO  ikatan 3372.05 cm-1 diidentifikasi sebagai ikatan O-H yang berasal dari alkohol pada proses pencucian CuO. Pada peak 1628,50 cm-1  terdeteksi  adanya  C=C  serta  C-H  pada  1454,35  cm-1 dan  1352,62  cm-1.  Ikatan  tersebut  berasal  dari  prekursor asetat yang belum teroksidasi secara sempurna dari senyawa Cu(CH3COO).H2O.  Sementara  itu  ikatan  Cu-O  terdeteksi pada peak 472.82 cm-1 yang mana menunjukkan bahwa CuO terbentuk melalui reaksi yang dilakukan [5].
Gambar  5  menunjukkan  hasil  pengujian  komposit CuO/AC. Pada material komposit CuO/AC terdapat ikatan O- H strecth pada ≈ 3270-3300 cm-1 yang merupakan alkohol. Sedangkan  ikatan  C-C  stretch  terdeteksi  pada  ≈1545-1575 cm-1  yang  mana  merupakan  gugus  aromatik  dan  penyusun ikatan karbon aktif. Selain itu terdapat ikatan =C-H bend pada ≈ 990-1010 cm-1 yang mana ini merupakan akibat  penambahan  NH4OH  yang  bertindak  sebagai  linker pada  material  CuO  dan  AC.  Sementara  itu,  ikatan  Cu-O terdeteksi  pada  ≈  400-475  cm-1.  Adanya  ikatan  C-C menandakan  kehadiran  karbon  aktif  pada  komposit  dan ikatan Cu-O menandakan CuO/AC telah terkomposit secara sempurna [10].

## C. Hasil Pengujian BET Karbon Aktif
Dari Tabel 1. ditunjukan bahwa luas permukaan aktif dari material AC adalah 572,995 m2/g yang mana luas permukaan ini cukup luas sehingga mampu digunakan dalam menyerap CO2 dalam penyinaran komposit CuO/AC untuk mengkonversi CO2 menjadi metanol. Luas permukaan yang besar  mampu  meningkatkan  kemampuan  material  dalam melakukan  absorbsi.  Struktur  karbon  aktif  yang  memiliki banyak pori-pori internal juga menambah luasan dari karbon aktif. Average pore diameter dari karbon aktif adalah 24.6013
Tabel 6. Hasil Perhitungan Yield Metanol Penyinaran Cu0 Parameter Nilai Persentase metanol (%) 0,0050 Yield metanol (μmol/gram katalis) 613,57 Yield metanol (μmol/menit) 4,09
Tabel 7. Hasil Perhitungan Yield Metanol Sampel Komposit CuO/AC Spesimen Yield metanol (μmol/g katalis) Yield metanol (μmol/menit) CuO/AC 2% 174,08 1,16 CuO/AC 4% 204,56 1,36 CuO/AC 6% 473,05 3,15
Tabel 8. Hasil Destilasi Penyinaran Material Komposit CuO/AC 6% Senyawa % Normalisasi CO 2 0,092 Methanol 0,007 Ethanol 0,036 Ethanamine 0,018 Propanol 0,006 Asam Format 0,117 Formaldehide 0,006 DMF 99,705
N 2 O 0,014
Å yang mana ini lebih besar dari diameter kinetik CO2 yaitu 3.3 Å, ini memungkinan CO2 masuk kedalam pori-pori dari karbon  aktif  sehingga  penambahan  AC  kedalam  CuO  akan memudahkan CO2 untuk terabsorbsi menuju CuO [11].

## D. Hasil Pengujian SEM dan EDS
Hasil  pengujian  SEM  AC  ditunjukkan  oleh  Gambar  6. Gambar  6  (a) menunjukkan  bahwa  bentuk  partikel  dari karbon aktif adalah tidak beraturan serta ukuran partikel yang tidak seragam satu sama lain. Sementara pada Gambar 6 (b) terlihat  bahwa  karbon  aktif  adalah  material  yang  memiliki pori-pori  celah  yang  terlihat  dengan  jelas  dengan  struktur yang padat dan halus [12]. Ukuran pori-pori dari karbon aktif bervariasi  dengan  nilai  seperti  Tabel  1.  Hasil  SEM  CuO ditunjukkan oleh Gambar 7. Berdasarkan Gambar 7 (a) pada perbesaran 1000x terlihat bahwa  CuO berbentuk abstrak dan tidak beraturan, Gambar 7 (b) terlihat struktur CuO berbentuk seperti bunga dan tidak berbentuk gumpalan. Hal ini sesuai dengan CuO hasil sintesis yusoff, (2013) pada material CuO [13].  Struktur  ini  terbentuk  akibat  terjadinya  reaksi eksotermik antara copper acetate dan NaOH selama sintesis material [14]. Gambar 8 menunjukkan hasil pengujian SEM komposit CuO/AC.
Persentase  unsur  EDS  pada  material  AC  dan  CuO diperlihatkan pada Tabel 2. Hasil EDS menunjukkan bahwa karbon aktif yang digunakan memiliki kadar karbon 81.7 % dan Oksigen 18.3% yang berasal dari proses karbonasi dari prekursor yang menyebabkan adanya oksigen yang bereaksi dengan karbon. Pada EDS CuO menunjukkan bahwa terdapat Cu, C dan O pada material  CuO. Dapat dilihat bahwa CuO tersusun atas unsur Cu dan O pada pembuatannya, harusnya perbandingan  persentase  unsur  Cu:O  adalah  1:1,  namun hasilnya unsur Cu lebih banyak daripada O, yang disebabkan karena proses oksidasi yang terjadi belum secara seluruhnya. Adanya  atom  C  pada  sampel  CuO  disebabkan  oleh penggunaan sample holder yang berbahan karbon (Tabel 3).
Gambar  8  menunjukkan  hasil  pengujian  SEM  komposit CuO/AC.  Terlihat dari  hasil bahwa pada seluruh komposisi terjadi pencampuran antara CuO dan AC, dengan struktur AC yaitu berbentuk serpihan seperti Gambar 8 (a) dan CuO yang berbentuk nanorods. Pada pembesaran 5000x terlihat bahwa AC  tersebar  secara  merata  pada  permukaan  CuO  dengan persebaran  yang  terjadi  secara  acak.  Pada  pembesaran 10000x terlihat bahwa AC dan CuO saling berikatan dalam ukuran  yang  lebih  kecil  Sehingga  dapat  dikatakan  bahwa CuO dan AC saling mengikat satu sama lain sehingga proses sintesis komposit berhasil dilakukan [10].
Persentase  unsur  C  mengalami  peningkatan  seiring peningkatan  jumlah  AC  pada  komposit.  Persentase  C meningkat  dari  5,91%  hingga  10,31%.  Sementara  itu persentase N bervariasi antara 2,67-2,98 % kadar nitrogen ini rendah. Adanya unsur N mengindikasikan bahwa masih ada nitrogen  yang  terjebak  diantara  CuO/AC  karena  ammonia bertindak  sebagai  linker  pada  proses  pembuatan  komposit. Persentase O bervariasi antara 23,94%-27,70% yang berasal dari senyawa CuO dan Oksigen yang berasal dari AC dimana pada  kurva  EDS  AC  terdapat  oksigen  akibat  dari  proses karbonasi AC.
Sementara  persentase  Cu  merupakan  yang  tertinggi  dari semua  unsur  yaitu  59-67,08%.  Berdasarkan  pengujian mengindikasikan  bahwa  CuO  terbentuk  selama  sintesis
material komposit CuO/AC. Secara umum, dengan kenaikan % AC atom karbon pada komposit mengalami peningkatan, adanya  unsur  karbon  dapat  meningkatkan  luas  permukaan yang dapat membantu proses fotokatalisis.

## E. Hasil Pengujian Spektofotometri UV-Vis
Absorbansi  material  CuO  dan  AC  ditunjukkan  oleh Gambar  9.  Terlihat  bahwa  sampel  sama-sama  terletak  pada panjang  gelombang  230  nm  dengan  nilai  absorbansi  yaitu 0,294  pada  CuO  dan  0,376  pada  AC.  Intensitas  tersebut terletak  di  daerah  sinar  UV,  pada  bertambahnya  panjang gelombang,  intensitas  semakin  turun  dan  konstan  hingga panjang  gelombang  700  nm.  Dari  pengujian  UV-Vis  pada sampel  ini  menunjukkan  bahwa  panjang  gelombang  yang maksimal terletak pada penyinaran di zona ultra violet serta menyerap  cahaya  dengan  intensitas  lebih  kecil  pada  sinar tampak.  Pengujian  komposit  CuO/AC  ditunjukkan  oleh Gambar  10.  Terlihat,  ketiga  spesimen  memiliki  panjang gelombang penyerapan maksimum yang sama yaitu 230 nm dengan  absorbansi  ≈0,3-0,4  sehingga  material  komposit CuO/AC  akan  menyerap  cahaya  maksimum  pada  rentang penyinaran  UV.  Serta  akan  memiliki  penyerapan  konstan pada  rentang  cahaya  tampak.  Tabel  4  menunjukkan  hasil perhitungan energy band gap CuO dan komposit CuO/AC.
Penambahan  AC  pada  CuO  dapat  meningkatkan  nilai energy  band  gap  yang  tertinggi  adalah  pada  CuO/AC  2% yaitu  1.780  eV.  Pada  material  CuO  murni  energy  band gapnya yang paling rendah, ini membuat material CuO murni paling  mudah  untuk  tereksitasi  dari  pita  konduksi  ke  pita valensi  ketika  terkena  cahaya.  Sementara  itu  material CuO/AC 2% merupakan yang tertinggi, sehingga material ini membutuhkan energi yang lebih besar untuk tereksitasi.

## F. Hasil Pengujian GC-MS
Dari  hasil  pengujian  GCMS  diketahui  bahwa  CO2  dapat terkonversi menjadi beberapa jenis fuel. Untuk melangsungkan  reaksi  kimia  membutuhkan  waktu  dan kondisi  tertentu  sehingga  reaksi  dapat  terjadi.  Hasil  reaksi dari komposit CuO/AC menghasilkan produk utama metanol dan berbagai produk sampingan. Tabel 5 menunjukkan hasil pengujian GCMS di berbagai sampel.
Dari  Tabel  5  dapat  dilihat  bahwa  persentase  metanol tertinggi  adalah  pada  sampel  penyinaran  CuO  murni.  Hasil perhitungan yield metanol CuO murni ditunjukkan oleh Tabel 6.  Sementara  CuO/AC  2%  merupakan  yang  paling  rendah. Sementara DMF yang memiliki kandungan  tertinggi adalah pelarut  dari proses  fotokatalitik  kali  ini.  Hal  ini  disebabkan dari  pengujian  Spektofotometri  UV-Vis  material  CuO/AC 2% memiliki energy band gap yang paling tinggi, sehingga membutuhkan  energi  yang  lebih  besar  untuk  tereksitasi. Adanya  CO 2 pada  hasil  pengujian  ini  yang  cukup  besar menandakan  bahwa  tidak  semua  karbondioksida  direduksi menjadi  metanol,  melainkan  masih  ada  CO 2 yang  belum tereduksi. Sementara itu, hasil perhitungan Yield metanol per menitnya  ditunjukkan  oleh  Gambar  11  dan  Tabel  7.  Hasil yield metanol pada pengujian fotokatalitik material komposit CuO/AC ini masih dibawah hasil fotokatalitik CuO. Hal ini disebabkan  karena  proses  sintesis  CuO  murni  dan  CuO/AC menggunakan  prekursor  dan  metode  yang  berbeda. Penggunaan    NaOH  yang  direaksikan  untuk  mereduksi Cu(CH 3 CO 2)2 .H 2 O  dapat  menghasilkan  CuO  yang  lebih murni,  dari  warna  sampel  yang  lebih  hitam  pekat  terlihat
bahwa  CuO  menggunakan  pereduksi  NaOH  hasilnya  lebih baik. Sehingga hasil metanol yang dihasilkan lebih tinggi dari komposit CuO/AC. Namun NaOH tidak bisa menjadi linker pada pembuatan komposit CuO/AC. Sementara itu Cu(NO- 3 ).H 2 O yang direduksi menggunakan NH 4 OH hasil CuO yang dihasilkan  memiliki  kemurnian  yang  dibawah  CuO  yang menggunakan  pereduksi  NaOH.  Penambahan  NH 4 OH  ini dapat bertindak sebagai linker antara CuO dan AC sehingga dapat terkomposit secara  sempurna. Selain  itu, karbon aktif memiliki konduktivitas yang kurang baik yaitu 9,7 S/m yang mana masih dibawah material carbonaeus lain, salah satunya grafena yang memiliki konduktivitas elektrik hingga 80 S/m [15].
Sementara itu pada sampel penyinaran material komposit CuO/AC  6%  dilakukan  destilasi  pada  temperatur  70°C selama  30  jam  untuk  memisahkan  larutan  campuran  dari pelarut  DMF,  hasil  destilasi  ditunjukkan  oleh  Tabel  7. Terlihat  bahwa  senyawa  CO 2 yang  berasal  dari  sisa karbondioksida  dan  masih  terlarut  di  dalam  DMF,  Ethanol dan  Propanol  merupakan  senyawa  alkohol  turunan  dari konversi CO 2 . Ethanamine merupakan senyawa turunan dari konversi CO 2 yang merupakan produk reaksi antara alkohol dan amonia. Asam format merupakan senyawa turunan dari CO 2 ,  dan  juga  formaldehida  merupakan  hasil  reduksi  dari asam  format  sebelum  tereduksi  lagi  menjadi  metanol.  Nilai yield metanol  pada  spesimen  destilasi  adalah  889,626 μmol/gram katalis. Sementara itu  senyawa N 2 O  merupakan senyawa  yang  berasal  dari  prekursor  nitrat  pada  sampel komposit CuO/AC (Tabel 8) [14].

## IV. KESIMPULAN
Komposit  CuO/AC  telah  disintesis  menggunakan prekursor  CuNO 3 .H 2 O  dan  NH 4 OH  yang  bertindak  sebagai linker  yang  mencangkokkan  AC  pada  CuO  melalui  reaksi kimia.  Dengan  menggunakan  metode  hidrotermal  pada temperatur  200°C  pada  10  jam,  komposit  CuO/AC  telah terbentuk  secara  sempurna  terbukti  dari  pengujian  SEM, FTIR  dan  XRD.    Penambahan  AC  pada  CuO  dapat meningkatkan  nilai energy  band  gap dari  CuO  sehingga energi yang dibutuhkan untuk mengeksitasi elektron dari pita konduksi  ke  pita  valensi  akan  semakin  besar,  nilai  yield metanol  dari  CuO  murni  merupakan  yang  terbesar  yaitu 613.57  μmol/  gram  katalis.  Pada  komposit  CuO/AC,  nilai yield  metanol  yang  paling  besar  adalah  pada  komposit CuO/AC 6% yang memiliki yield sebesar 473.05 μmol/gram katalis.  Pada  material  komposit  CuO/AC,  penambahan karbon  aktif  dapat  meningkatkan  nilai  yield  metanol  yang dihasilkan.  Komposit  CuO/AC  menghasilkan  yield metanol
dibawah  CuO  murni  karena  konduktivitas  AC  yang  kurang baik  jika  dibandingkan  material  karbon  lain  seperti  rGO. Namun  penambahan  AC  dapat  meningkatkan  laju  transfer elektron sehingga metanol yang dihasilkan menjadi semakin banyak.  Untuk  konversi  karbon  dioksida  menjadi  metanol membutuhkan 6 elektron.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  ESDM, Handbook of Energy & Economic Statistic of Indonesia , 1st ed. Jakarta: Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral, 2021. [2]  S. Chakrabortty et al. , “Photocatalytic conversion of CO2 to methanol using  membrane-integrated  Green  approach:  A  review  on  capture, conversion and purification,” J. Environ. Chem. Eng. , vol. 8, no. 4, p.
103935, Aug. 2020, doi: 10.1016/j.jece.2020.103935.
[3]  M.  Hallmann,  “Photoelectrochemical  reduction  of  aqueous  carbon dioxide  on  p-type  gallium  phosphide  in  liquid  junction  solar  cells,” Nature , vol. 275, p. 1978, 1978, doi: 10.1021/jp020287hCCC:22.00.
[4]  X.  X.  Jiang et  al. , “Tailoring the properties of g-C3N4with CuO for enhanced  photoelectrocatalytic  CO2reduction  to  methanol,” J.  CO2
Util. ,  vol.  40,  no.  December  2019,  p.  101222,  2020,  doi: 10.1016/j.jcou.2020.101222.
[5]  W. Yeny, D. Susanti, and L. Noerochiem, “Application of Composite rGO-CuO  aS  a  Photocatalyst  of  Conversion  Carbon  Dioxide  Into Methanol  Under  UV  Rays,”  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember, 2018.
[6]  M. Sudibandriyo and L. Lydia, “Karakteristik luas permukaan karbon aktif dari ampas  tebu dengan aktivasi  kimia,” J.  Tek.  Kim.  Indones. , vol. 10, no. 3, p. 149, 2018, doi: 10.5614/jtki.2011.10.3.6.
[7]  N.  A.  Fuadi,  A.  S.  Ibrahim,  and  K.  N.  Ismail,  “Review  study  for activated carbon from palm shell used for treatment of waste water,” J. Purity, Util. React. Environ. , vol. 1, no. 5, pp. 252–266, 2012.
[8]  Z.  Jiang et  al. ,  “Enhanced  photocatalytic  CO2  reduction  via  the synergistic  effect  between  Ag  and  activated  carbon  in  TiO2/AC-Ag ternary composite,” Chem.  Eng.  J. ,  vol.  348,  no.  February,  pp.  592– 598, 2018, doi: 10.1016/j.cej.2018.04.180.
[9]  A.  R.  Hidayu  and  N.  Muda,  “Preparation  and  characterization  of impregnated activated carbon from palm kernel shell and coconut shell for  CO2  capture,” Procedia  Eng. ,  vol.  148,  pp.  106–113,  2016,  doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.463.
[10]  D.  Muliastri,  D.  Susanti,  and  Widyastuti,  “Influence  of  Composition Grafit  Oxide,  Irradiation-Time  Variation  Analyzes  on  Reduced Graphene  Oxide-Copper  Oxide  (rGO/CuO)  Composite  Toward Photocatalytic Conversion of CO2 to Methanol,” AIP Conf. Proc. , vol. 2014, 2018, doi: 10.1063/1.5054506.
[11]  S.  E.  Kentish,  C.  A.  Scholes,  and  G.  W.  Stevens,  “Carbon  dioxide separation  through  polymeric  membrane  systems  for  flue  gas applications,” Recent  Patents  Chem.  Eng. ,  vol.  1,  no.  1,  pp.  52–66, 2010, doi: 10.2174/1874478810801010052.
[12]  H.  Nurdiansah  and  D.  Susanti,  “Pengaruh  variasi  temperatur karbonisasi dan karbon aktif tempurung kelapa dan kapasitansi electric double layer capacitor,” J. Tek. Pomits , vol. 2, no. 1, pp. 13–18, 2013.
[13]  N.  Yusoff,  “Synthesis  of  Functionalized  Graphene/Copper  Oxide (CuO)  Nanocomposites  and  Their  Catalytic  Activity,”  University  of Malaya, Kuala lumpur, 2013.
[14]  R.  Damastuti,  D.  Susanti,  and  H.  Ardhyananta,  “Analisis  Pengaruh Komposisi  Copper  Oxide  dan  Waktu  Alir  Gas  CO2  terhadap  Reaksi Fotokatalitik pada komposit rGO–CuO untuk Konversi CO2 Menjadi Methanol,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2018.
[15]  Y.  Huang,  “Electrical  and  thermal  properties  of  activated  carbon fibers,” Act. Carbon Fiber Text. , pp. 181–192, 2017.