Preparasi dan Karakterisasi Komposit TiO2/Metakaolin Teraktivasi KOH dalam Upaya Menurunkan Energi Celah Pita pada Anoda TiO2

Abstract

TiO2 (titanium dioksida) merupakan satu di antara material semikonduktor yang banyak dipelajari karena sifat optik dan elektroniknya yang baik. Secara struktur, TiO2 mempunyai tiga fase kristal yaitu anatase, rutile, dan brookite. Dari ketiga fase tersebut, anatase lebih diminati untuk fotokatalisis. Namun, energi celah pita (band gap) dari fase ini (3,2 eV) sedikit lebih besar daripada fase rutile (3,0 eV) sehingga diperlukan perlakuan lebih lanjut untuk menurunkan energi celah pita material ini. Dalam penelitian ini, telah dilakukan sintesis komposit TiO2 dengan variasi penambahan metakaolin teraktivasi KOH (MK-OH) menggunakan metode sol-gel. Sifat fundamental yang meliputi gugus fungsi dan energi celah pita dari komposit TiO2/MK-OH juga dikaji. Berdasarkan hasil analisis X-Ray Diffraction (XRD) dan X-Ray Fluorescence (XRF) dari MK-OH yang digunakan dalam penelitian ini, diketahui adanya puncak difraksi pada 2 = (12,34o; 20,85o; 25,52o; 26,59o) yang menunjukkan kandungan mineral kaolinit dan kuarsa dengan rasio Si/Al sebesar 1,614. Hasil analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) juga menunjukkan adanya puncak pada bilangan gelombang 686-700 (Si-O-Si); 946-947 (Si-O-Ti); 1630 (-OH); 3330 (-OH) cm-1. Selain itu, berdasarkan analisis Diffuse Reflectance – Ultraviolet (DR-UV) diketahui bahwa energi celah pita terendah dimiliki oleh komposisi 5% MK-OH sebesar 3,05 eV.

SYNTHESIS OF Co(II)-TiO2/KAOLINITE AS A ANTIBACTERIAL Escherichia coli PHOTOCSINTESIS Co(II)-TiO2/KAOLIN SEBAGAI FOTOKATALIS ANTIBAKTERI Escherichia coli DENGAN BANTUAN SINAR TAMPAK (SYNTHESIS OF Co(II)-TiO2/KAOLINITE AS A ANTIBACTERIAL Escherichia coli PHOTOCATALYST UNDER VISIBLE LIGHT)

“…Proses impregnasi Co(II)-TiO2 pada permukaan kaolin menyebabkan munculnya serapan baru pada bilangan gelombang 471 cm -1 , 839 cm -1 , 983 cm -1 , 580 cm -1 , 1374 cm -1 dan 1684 cm -1 yang merupakan karakteristik dari vibrasi Si-O, Si-O-Si, Ti-O-Si, Si-O-Al, O-Al-O dan O-H [20][21][22] [23] . Selain itu muncul serapan baru pada puncak 1374 cm -1 dan 1684 cm -1 .…”

“…Selain itu muncul serapan baru pada puncak 1374 cm -1 dan 1684 cm -1 . Berdasarkan penelitian [23] , vibrasi pada puncak 1374 cm -1 dan 1684 cm -1 merupakan karakteristik dari metakaolin. Hal ini mengindikasikan bahwa fotokatalis Co(II)-TiO2 berhasil diimpregnasi pada permukaan metakaolin.…”

Optimasi Waktu dan Suhu Hidrotermal pada Sintesis Nanotabung TiO2 Terdoping Nitrogen untuk Aplikasi Fotokatalis

“…Secara natural, TiO2 memiliki tiga fase struktur kristal yaitu anatase, rutile dan brookite [13]. Struktur anatase merupakan struktur kristal yang menunjukkan aktivitas fotokatalitik fase kristal lebih tinggi dibanding fase kristal lainnya.…”

“…Nanotabung merupakan salah satu struktur nano yang dapat menghasilkan rasio luas permukaan yang tinggi, dan dapat menyerap cahaya yang lebih banyak [7]. Berbagai metode untuk mensintesis nanotabung TiO2 seperti sol-gel, hidrolisis, hidrotermal, dan anodisasi [13]. Metode hidrotermal merupakan metode dengan keuntungan seperti persiapan sederhana, murah, dan aman untuk mensintesis nanotabung dengan kemurnian tinggi [3].…”

Sintesis Komposit Berbasis TiO2-kitosan Menggunakan Metode Hidrotemal

“…Energi gap yang dihasilkan semakin kecil seiring dengan menigkatnya persentase kitosan, hal ini sesuai dengan penelitian Saravanan et al [5] yang mengatakan bahwa energi bandgap TiO2 menurun dengan adanya doping kitosan. Energi band gap TiO2 menurun disebabkan adanya doping/pengotor dalam material TiO2 sehingga lebar celah pita energinya bergeser [16]. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan doping kitosan mengakibatkan terjadinya perubahan sifat optik pada material TiO2.…”