Penentuan Kemampuan Katalisis Klaster Atom Molibdenum (Mo) dan Molibdenum Belerang (Mo-S) Dengan Teori Fungsi Kerapatan (DFT).

1.Abstract

Kemampuan katalis suatu bahan sangat diperlukan dalam reaksi kimia. Salah satu bahan katalis yang sudah banyak digunakan atau dikenal adalah besi (Fe), namun pengujiannya lebih banyak dalam bentuk padatan. Akhir-akhir ini, dengan berkembangnya komputasi dalam dunia sains maka banyak penelitian yang dilakukan secara komputasi. Termasuk pengujian sifat-sifat suatu bahan untuk keperluan tertentu. Menurut penelitian yang sudah ada sebelumnya menyatakan bahwa Mo dan Mo-S juga mempunyai sifat katalis, hanya saja dalam hal ini pengujian yang dilakukan masih dalam bentuk padatan. Dengan software Gamess US yang dikembangkan di Amerika yang dirancang khusus untuk perhitungan komputasi partikel nano, kita akan mencoba melihat sifat katalis dari Mo dan Mo-S dalam bentuk klaster atom. . Metode komputasi yang digunakan adalah density Functional Theory (DFT) dengan fungsional BL3LYP dan basis set GenECP (LANL2DZ untuk atom logam).

2.Keywords
Katalis, Molibdenum, Belerang, Gamess US, DFT, Basis set
3.Objective

Ingin melihat apakah aktivitas katalis dari logam (padatan) yang sudah diketahui kemampuannya secara eksperimen (misalnya Fe), memiliki sifat yang sama dengan aktivitas katalis klaster atomnya atau lebih, dari hasil eksperimen yang sudah ada dan membandingkan dengan hasil peramalan komputasi. Selain itu, kita ingin meramalkan secara khusus untuk aktivitas katalis klaster atom Mo dan Mo-S sebagai katalis yang belum ada hasil pengukuran secara eksperimennya.

4.Methodology

a. Prosedur Penelitian
? Penentuan struktur stabil
Penentuan struktur stabil yang paling stabil dilakukan dengan menentukan koordinat awal struktur yang dihitung dengan memasukan Z matriks awal. Koordinat struktur tersebut kemudian dioptimasi sehingga menghasilkan struktur dengan enegri yang paling rendah.
? Metode Komputasi
Metode komputasi yang digunakan adalah DFT dengan fungsi (U)B3LYP dan basis set LANL2DZ. Fungsional itu diusulkan dan diparameterkan oleh Becke. B3LYP adalah sebuah kombinasi exchange term Hartree-Fock dan DFT dengan fungsional korelasi gradien terkoreksi oleh Lee dkk. syarat korelasi terbatas (U) B3LYP terdiri dari VWN fungsional korelasi lokal dan (LYP) fungsional korekasi koreksi. Metode B3LYP secara luas digunakan pada fasa gas dan sistem pemodelan klaster, sementara itu stuktur teroptimasi pada level UB3LYP mempunyai hasil yang sesuai dengan eksperimen. Potensial inti efektif LANL2DZ, memasukan efek relativitas untuk atom-atom berat, yang digunakan pada logam transisi.
b. Strategi Penelitian
Fokus penelitian adalah klaster atom Mo dan Mo-S sebagai katalis, yang akan diujikan antara lain terhadap H2 , untuk melihat pelemahan ikatan yang terjadi ketika H2 didekatkan pada klaster atom Mo dan Mo-S. Sebagai pembanding, kita pilih sistem katalis yang sudah dilakukan secara eksperimen misalnya Fe. Berangkat dari konsep ini kita akan mengkaji bagaimana kemampuan katalis klaster atom Mo dan Mo-S dan juga kemampuan teori yang digunakan. Setelah melihat hasilnya, kita akan mencoba mengkaji suatu reaksi sederhana dipermukaan nano partikel yang melibatkan hidrogen dengan senyawa tertentu, sebagai langka awal yaitu terhadap senyawa yang sudah ada di alam. Hal ini dilakukan dengan mengatur posisi nano partikel, hidrogen dan senyawa yang ingin diujikan tersebut. Posisi katalis nano partikel akan diletakan dibawah hydrogen dan senyawa lain. Setiap jarak yang ditentukan akan dilakukan optimasi untuk melihat kemampuan nano partikel sebagai katalis dalam mempercepat reaksi. Semakin cepat hidrogen bereaksi dengan senyawa yang diujikan pada jarak yang tertentu menunjukan seberapa kuat sifat katalis nano partikel . Setalah itu, barulah kita akan mengujian dengan senyawa yang benar-benar baru, serta mebandingkan kemampuanya ketika Mo merupakan klaster sendiri dengan klaster Mo � S.

5.Team

Mahasiswa : Agustinus Polabi
NIM : 20915304
Dosen Pembimbing : Muhamad A. Martoprawiro, Ph.D
NIP : 196103081988111001

6.Computation plan (required processor core hours, data storage, software, etc)

800 core hours, 10 � 40 data storage, GAMESS US

7.Source of funding
NA
8.Target/outputs
Jurnal nasional / Prosiding
9.Date of usage
08/04/2017 - 30/06/2017
10.Gpu usage
-
11.Supporting files
prop_1491557691.pdf
12.Created at
07/04/2017
13.Approval status
approved