Zeolitic Imidazolate Framework ZIF-67: MOF Berbasis Kobalt Berpori Ultra-Tinggi, Kini Diproduksi di Indonesia

Satu gram ZIF-67 punya luas permukaan internal sampai 1.017 m²/g, setara lebih dari dua kali luas lapangan basket, terkemas dalam butiran serbuk yang ukurannya cuma sekitar 1,3 mikrometer. Luas permukaan sebesar itu yang membuat Zeolitic Imidazolate Framework-67 (ZIF-67) begitu dicari untuk aplikasi yang membutuhkan area kontak maksimal dalam volume sekecil mungkin, mulai dari elektrokatalisis, penyimpanan gas, sampai penyimpanan energi. ZIF-67 termasuk keluarga metal-organic framework (MOF): material kristalin berpori yang dibangun dari ion logam, dalam hal ini kobalt, yang terhubung oleh ligan organik membentuk kerangka tiga dimensi dengan pori-pori berukuran seragam.

Selama ini, MOF dengan kristalinitas tinggi dan luas permukaan yang konsisten umumnya adalah material impor khusus bagi laboratorium riset di Indonesia. Padahal kualitas kristal inilah yang menentukan seberapa besar luas permukaan yang benar-benar bisa dimanfaatkan, bukan cuma yang tertulis di data sheet. Kondisi ini mulai berubah.

ITNANO (CV. Inovasi Teknologi Nano) dari NRE Lab, Medan, adalah startup riset nanomaterial swasta pertama di Indonesia yang memproduksi ZIF-67 grade riset secara lokal, dengan kemurnian 97% dan karakterisasi lengkap pada setiap batch-nya. Berikut penjelasan tentang apa itu ZIF-67, kenapa kualitas kristalnya penting, dan di mana material ini digunakan dalam riset maupun industri saat ini.

Apa Itu ZIF-67?

ZIF-67 tersusun dari ion kobalt yang terhubung oleh ligan 2-metilimidazol, membentuk kerangka dengan topologi sodalit, susunan geometris yang sama seperti yang ditemukan pada zeolit alam. Kemiripan topologi inilah yang jadi asal-usul nama zeolitic imidazolate framework. Rumus kimianya C₈H₁₀N₄Co dengan berat molekul 221,1 g/mol, berbentuk serbuk berwarna ungu.

Kualitas kristal menjadi penentu utama performa ZIF-67, karena luas permukaan efektif dan keteraturan porinya sangat bergantung pada seberapa sempurna kerangka MOF ini terbentuk selama sintesis. Kristal yang cacat atau kolaps sebagian akan menurunkan luas permukaan yang bisa diakses, meski secara kasar terlihat seperti serbuk yang sama.

ZIF-67 dari ITNANO memiliki kemurnian 97%, luas permukaan BET 1.017 m²/g (diukur dengan metode multipoint BET Quantachrome), dan ukuran partikel sekitar 1,3 mikrometer berdasarkan SEM. Pola XRD-nya menunjukkan struktur sodalit yang konsisten dengan pola simulasi ZIF-67, sementara hasil UV-Vis mencatat puncak serapan di 598 nm dengan celah pita energi 2,07 eV, sejalan dengan riset sebelumnya oleh Saliba dkk. (2018, J. Am. Chem. Soc.) yang melaporkan 1,98 eV.

Di Mana ZIF-67 Digunakan?

Elektrokatalisis ORR dan OER

Kandungan kobalt dan struktur berporinya membuat ZIF-67 banyak diteliti sebagai katalis atau prekursor katalis untuk reaksi reduksi oksigen (ORR) dan evolusi oksigen (OER), dua reaksi kunci pada teknologi water splitting dan baterai logam-udara. Sebagai contoh, komposit IrO2@ZIF-67 dilaporkan hanya membutuhkan overpotensial 220 mV pada rapat arus 10 mA/cm² dengan Tafel slope serendah 58 mV/dekade, serta tetap stabil selama lebih dari 50 jam pengujian pada rapat arus 50 mA/cm² — performa yang jauh mengungguli ZIF-67 murni tanpa modifikasi.

Prekursor karbon berpori dan katalis turunan

ZIF-67 juga banyak dipakai sebagai template pengorbanan (sacrificial template) untuk mensintesis material turunan seperti Co₃O₄, CoO, atau karbon terdop nitrogen dan kobalt lewat proses pirolisis. Struktur berpori aslinya diwariskan ke material hasil pirolisis, sehingga material turunan ini tetap mempertahankan luas permukaan tinggi sekaligus mendapat tambahan konduktivitas dan stabilitas dari fasa karbon atau oksidanya.

Penyimpanan dan pemisahan gas

Struktur mikropori ZIF-67 yang seragam membuatnya cocok untuk aplikasi penangkapan CO₂, penyimpanan gas, dan proses pemisahan gas lainnya, di mana ukuran pori yang konsisten memungkinkan selektivitas molekul yang tinggi. Luas permukaan yang besar juga berarti kapasitas adsorpsi per gram material jauh lebih tinggi dibanding material berpori konvensional.

Sensing, drug delivery, penyimpanan energi, dan pengolahan air

Di luar tiga aplikasi utama di atas, ZIF-67 juga diteliti untuk sensor kimia, sistem penghantaran obat (drug delivery) berkat pori yang bisa memuat molekul aktif, elektroda superkapasitor dan baterai, serta adsorben pada pengolahan air limbah, semuanya memanfaatkan kombinasi luas permukaan tinggi dan kandungan kobalt yang reaktif secara elektrokimia.

Kenapa Sebaiknya Sumber ZIF-67 dari Lokal

Kristalinitas dan porositas ZIF-67 adalah properti yang rentan berubah, baik karena kondisi sintesis yang tidak konsisten maupun paparan kelembapan dan suhu selama penyimpanan dan pengiriman jarak jauh. Batch yang porinya sudah kolaps sebagian tidak bisa dipulihkan lagi setelah diterima, meski secara visual masih terlihat seperti serbuk ungu biasa. ITNANO, yang didirikan oleh Titian Research Group melalui NRE Lab, memproduksi ZIF-67 secara domestik dengan karakterisasi BET, XRD, dan UV-Vis yang dijalankan langsung pada setiap batch, memberikan laboratorium di Indonesia MOF dengan luas permukaan yang benar-benar terverifikasi saat sampai di tangan.

Baik Anda sedang mengembangkan katalis ORR/OER, mensintesis material turunan berbasis kobalt, meneliti penangkapan CO₂ dan penyimpanan gas, atau bekerja dengan aplikasi sensing, drug delivery, dan penyimpanan energi, ZIF-67 memberikan luas permukaan dan kristalinitas yang tidak bisa dijamin oleh pemasok luar negeri setelah proses pengiriman, tanpa perlu menunggu proses impor.

Lihat lini produk MOF dari ITNANO untuk spesifikasi dan harga terkini.

Dapatkan ZIF-67 Grade Riset Hari Ini

Baik untuk elektrokatalisis, sintesis material turunan, penangkapan gas, maupun riset sensing dan penyimpanan energi, ITNANO memberikan akses langsung ke Zeolitic Imidazolate Framework ZIF-67 grade riset yang diproduksi secara lokal.

Lihat spesifikasi produk di itnano.store

WhatsApp: +62 822-9800-0698

Tersedia juga di Tokopedia, Shopee, dan TikTok Shop

---

ITNANO adalah lini produk dari NRE Lab (CV. Inovasi Teknologi Nano), berbasis di Medan, Sumatera Utara, Indonesia, memperluas akses lokal terhadap graphene, material 2D, metal-organic framework (MOF), dan nanomaterial canggih lainnya untuk kebutuhan riset dan industri.