Karakterisasi FTIR Arang Limbah Sawit untuk Menilai Potensi Prekursor Komposit rGO–Fe₃O₄ pada Aplikasi Sensor Magnetik Geofisika
Authors
Rahmad Oktafiansyah , Totok Wianto , M. Ikhwan Najmi , Maya Safitri , Maulanie Muhaemina , Muhammad Eizi NugrohoDOI:
10.29303/goescienceed.v6i3.1213Published:
2025-08-25Issue:
Vol. 6 No. 3 (2025): AgustusKeywords:
Arang Limbah Sawit, FTIR, Graphene Oxide, Komposit rGO–Fe₃O₄, Sensor MagnetikAbstract
Pemanfaatan limbah biomassa kelapa sawit sebagai bahan baku material fungsional berpotensi memberikan solusi berkelanjutan dalam pengelolaan limbah dan pengembangan teknologi sensor. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi gugus fungsi permukaan dari arang cangkang, tandan kosong, dan campuran keduanya melalui spektroskopi FTIR, guna mengevaluasi kelayakannya sebagai prekursor dalam sintesis komposit reduced Graphene Oxide (rGO)–Fe₃O₄ untuk aplikasi sensor magnetik geofisika. Sampel arang diperoleh melalui pirolisis pada suhu 400 °C selama 1 jam, kemudian dianalisis pada rentang spektrum 400–4000 cm⁻¹. Hasil menunjukkan bahwa arang campuran menampilkan struktur aromatik C=C paling dominan (%T 80% pada 1585 cm⁻¹), kandungan gugus karbonil (C=O) yang rendah (%T 90,7%), dan gugus eter/alkohol (C–O) yang cukup sebagai situs ikatan Fe₃O₄. Interaksi termokimia antara lignin dalam cangkang dan selulosa dalam tandan menghasilkan atmosfer reduktif internal yang meningkatkan kualitas rGO tanpa memerlukan perlakuan kimia agresif. Dengan kombinasi tersebut, arang campuran menawarkan kestabilan struktural, konduktivitas, dan kompatibilitas kimiawi yang superior dibandingkan bahan tunggal. Hasil ini menunjukkan bahwa limbah arang kelapa sawit, khususnya dalam bentuk campuran, sangat potensial sebagai prekursor lokal untuk pengembangan sensor magnetik berbasis nanokomposit yang ramah lingkungan dan efisien.References
Benjwal, P., Kumar, M., Chamoli, P., & Kar, K. (2015). Enhanced photocatalytic degradation of methylene blue and adsorption of arsenic(III) by reduced graphene oxide (rGO)–metal oxide (TiO2/Fe3O4) based nanocomposites. RSC Advances, 5(89), 73249–73260. https://doi.org/10.1039/c5ra13689j
BPDPKS. (2023, September 21). Aplikasi abu boiler cangkang sawit untuk produk pasta gigi. BPDP Sawit. https://www.bpdp.or.id/aplikasi-abu-boiler-cangkang-sawit-untuk-produk-pasta-gigi
Gijare, M. S., Chaudhari, S. R., Ekar, S., Shaikh, S. F., Al-Enizi, A. M., Pandit, B., & Garje, A. D. (2024). Green synthesis of reduced graphene oxide (rGO) and its applications in non-enzymatic electrochemical glucose sensors. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 450, 115434. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2023.115434
Gurunathan, S., Han, J. W., Park, J. H., Kim, E., Choi, Y. C., Song, H., & Kim, J.-H. (2015). Reduced graphene oxide–silver nanoparticle nanocomposite: A potential anticancer nanotherapy. International Journal of Nanomedicine, 10, 6257–6276. https://doi.org/10.2147/IJN.S92449
Hasibuan, A. R., Nasution, Q. F. N., Lubis, A. M. P., & Harahap, A. A. (2023). Pemanfaatan limbah kelapa sawit (tandan kosong kelapa sawit) sebagai pilihan organik tanaman yang ramah lingkungan di Kabupaten Labuhan Batu Utara. ZAHRA: Journal of Health and Medical Research, 3(2), 183–190.
Hulagabali, M. M., Vesmawala, G. R., & Patil, Y. D. (2023). Synthesis, characterization, and application of graphene oxide and reduced graphene oxide and its influence on rheology, microstructure, and mechanical strength of cement paste. Journal of Building Engineering, 71, 106586. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106586
Masruroh, Oktafiansyah, R., Hanif, M. A., & Santjojo, D. J. D. H. (2022). Improving the swelling effect of copper phthalocyanine surfaces by controlling surface wettability and microstructure using oxygen plasma treatment. Romanian Journal of Physics, 67, 602–609. https://rjp.nipne.ro/2022_67_1-2/RomJPhys.67.602.pdf
Najmi, M. I., Sunaryono, S., Latifah, E., Taufiq, A., Mufti, N., & Chusna, N. M. (2024). Identification of crystal structure, surface area, and magnetic properties of Mn0.25Fe2.75O4/rGO nanocomposites. Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials, 38, 23–30. https://doi.org/10.4028/p-GLu976
Normelani, E., Putri, A., Efendi, M., & Danarto, W. P. (2022). Letak strategi dan pengembangan potensi sumber daya alam di Kalimantan Selatan. Jurnal Geografika (Geografi Lingkungan Lahan Basah), 3(2), 1–7. https://ppjp.ulm.ac.id/journals/index.php/jgp/article/view/6778
Oktafiansyah, R., Santjojo, D. J. D. H., Sakti, S. P., Zafirah, T. N., Ghufron, M., Khusnah, N. F., & Masruron. (2020). Swelling Effect Observation of The Copper Phthalocyanine Layer on QCM and Its Effect on Surface Roughness and Morphology Changes. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 833(1), 012082. https://doi.org/10.1088/1757-899X/833/1/012082
PT Meta Epsi Tbk. (2023). Laporan tahunan 2023 [PDF]. https://mktr.co.id/dokumen/680report-TAHUNAN-2023-MKTR-V17.pdf
Safitri, M., Zainuri, M., Subhan, A., Putri, S. S. H., & Putri, F. L. V. P. (2023). The influence of variations carbon content on the structure of Na₂MnPO₄F/C cathode material. Journal of Physics: Conference Series, 2498(1), 012029. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2498/1/012029
Sirajuddin, S., Harjanto, H., & Adriana, V. (2022). Karakteristik karbon aktif dari cangkang kelapa sawit (Elaeis guineensis) dengan variasi jenis aktivator pada proses aktivasi kimia menggunakan gelombang ultrasonik. Prosiding 6th Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat, Politeknik Negeri Samarinda.
Suarso, E. (2022). Fabrikasi nanokomposit LiFePO₄/rGO berbasis bahan alam menggunakan kombinasi proses sol-gel dan teknik ultrasentrifugasi mekanik untuk katoda baterai ion litium [Disertasi doktoral, Institut Teknologi Sepuluh Nopember]. ITS Repository. https://repository.its.ac.id/94482/
Suarso, E., Harnawan, A. A., Atika, N., & Zahara, A. W. L. (2024). Reduced graphene oxide (rGO) berbasis limbah arang kayu alaban menggunakan kombinasi metode Hummers termodifikasi dan kalsinasi. Prosiding Seminar Nasional Lingkungan Lahan Basah, 9(2). https://snllb.ulm.ac.id/prosiding/index.php/snllb-lit/article/view/1020
Sudarningsih, S., Bijaksana, S., Widodo, W., Iskandar, I., Darharta, D., Fajar, S. J., Kirana, K. H., & Yunginger, R. (2024). Scanning electron microscopy and magnetic characterization of iron oxides in suspended sediments. Indonesian Journal of Applied Physics, 14(2). https://jurnal.uns.ac.id/ijap/article/view/76582
Sudarningsih, S., Fahruddin, F., Astuti, P., Wahyono, S. C., Ibrahim, I., Siregar, S. S., Zulaikah, S., Rifai, H., & Hamdan, A. M. (2024). Integrated magnetic and geochemical assessment of the soil from the steam power plant area of South Kalimantan Province. Journal of Physics: Conference Series, 2866, 012065. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2866/1/012065/meta
Sudarningsih, S., Ibrahim, I., & Manik, T. N. (2025). Kajian morfologi mineral magnetik tanah permukaan dari daerah industri di Banjarmasin. Jurnal Pendidikan, Sains, Geologi, dan Geofisika (Geoscienceed Journal), 6(1), Artikel e434.
Sulthanulmufti, S., Wulandari, F. T., & Ningsih, R. V. (2024). Peningkatan mutu kayu rajumas (Duabanga moluccana) melalui modifikasi panas. Jurnal Pendidikan, Sains, Geologi, dan Geofisika (GeoScienceEd), 5(2), Article e264. https://doi.org/10.29303/jppipa.v6i1.264
Sukiyono, K., Yuliarso, M. Z., Nabiu, M., Romdhon, M. M., Puspitasari, M. S., Trisusilo, A., Sugiardi, S., Mulyasari, G., Masliani, M., Nugroho, Y., Reflis, R., Arifudin, A., & Napitupulu, D. M. T. (2023). Sawit rakyat dan Sustainable Development Goals (Cetakan ke-1). PT Penerbit IPB Press.
Wati, D. S., Nursilawati, & Purwita, R. (2024). Literature Review: Pengembangan Potensi Limbah Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Terbarukan Dengan Proses Hidrolisis Guna Menyongsong Indonesia Emas 2045. CHEDS: Journal of Chemistry, Education, and Science, 8(2). https://doi.org/10.30743/cheds.v7i1.10053
Wianto, T. (2020). Modifikasi klorofil gulma purun tikus (e. Dulcis) sebagai kandidat fotosensitizer baru untuk aplikasi terapi fotodinamik laser pada sel kanker [Disertasi, Universitas Airlangga]. Universitas Airlangga Repository. https://repository.unair.ac.id/103408/
Yang, S., Tan, M., Yu, T., Li, X., Wang, X., & Zhang, J. (2020). Hybrid reduced graphene oxide with special magnetoresistance for wireless magnetic field sensor. Nano-Micro Letters, 12, Article 69. https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-020-0403-9
Yunginger, R., Zulkifli, M., Gafur, N. A., Patuti, I. M., et al. (2023). Sedimentation dynamics and seismic vulnerability using integrated VSM-HVSR analysis in Lake Limboto for disaster mitigation [Preprint]. Research Square. https://www.researchsquare.com/article/rs-5716869/v1
Zohra, F. T., & Jung, W.-G. (2015). Hydrothermally reduced graphene oxide as a supercapacitor. Applied Surface Science, 357(9), 223–230. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.09.128
