Sintesis dan karakterisasi TiO2/Karbon aktif menggunakan metode Sol-gel

INDONESIA:

Solusi permasalahan aglomerasi pada aplikasi material fotokatalis adalah dengan diembankan pada material berpori semisal karbon aktif. Dalam penelitian ini dilakukan sintesis TiO2/karbon aktif dengan variasi komposisi TiO2:karbon aktif (%): 100:0, 5:95, 10:90, 20:80, 30:70 dan 0:100 menggunakan metode sol-gel. TiO2/karbon aktif disintesis dari titanium isopropoksida dengan pelarut isopropanol dan serbuk karbon aktif. Senyawa hasil sintesis dikarakterisasi dengan teknik difraksi sinar-X (XRD) untuk menentukan fasa TiO2, Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengetahui morfologi dan kandungan unsur dalam senyawa, Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) untuk mengetahui nilai celah pita senyawa hasil sintesis, Spektroskopi Raman dan IR untuk mengetahui modus vibrasi produk hasil sintesis, serta dilakukan uji aktivitasnya dalam mendegradasi metilen biru.

Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwaTiO2/karbon aktif memiliki fasa anatas dan rutil. Semakin banyak konsentrasi karbon aktif yang ditambahkan, intensitas fasa TiO2 rutil semakin tinggi. Morfologi TiO2/karbon aktif menunjukkan bahwa karbon aktif memiliki ukuran pori yang tidak seragam dan TiO2 yang menyebar tidak merata di permukaan karbon aktif. Spektra IR TiO2/karbon aktif menunjukkan modus vibrasi TiO2 pada bilangan gelombang 585, 1560, 1634, dan 3436 cm-1. Dari spektra Raman TiO2/karbon aktif ditemukan bahwa TiO2/karbon aktif dengan komposisi karbon aktif 0, 70, 80, dan 90 % terdapat fasa anatas sedangkan pada komposisi karbon aktif 95 % terdapat fasa anatas dan rutil. Reflektansi TiO2 lebih tinggi dibandingkan TiO2/karbon aktif. Namun reflektansi TiO2/karbon aktif relatif berkurang seiring dengan bertambahnya konsentrasi karbon aktif. Nilai energi celah pita TiO2/karbon aktif menjadi semakin kecil pada penambahan aktif 70% yaitu 2,85 eV. Semakin bertambahnya konsentrasi karbon aktif, kemampuan mendegradasi metilen biru juga semakin besar yang dikarenakan terbentuk dua fasa TiO2 (anatas dan rutil).

ENGLISH:

The solution to the problem of agglomeration in the application of photocatalyst material is to be applied to porous material such as activated carbon. In this study the synthesis of TiO2/activated carbon was carried out with variations in the composition of TiO2 : activated carbon (%): 100: 0, 5:95, 10:90, 20:80, 30:70 and 0: 100 using the sol-gel method. TiO2/activated carbon is synthesized from titanium isopropoxide with isopropanol as solvent and activated carbon powder. The synthesized compound was characterization by X-Ray Diffraction (XRD) to determine phase of TiO2, Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) to determine the morphology and content of the compounds, Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) to determine the band gap, Raman and IR Spectroscopy to determine the vibrational mode of the synthesized product, and photocatalist activity to degradating methylene blue.

Characterization result of XRD showed that TiO2/activated carbon has anatas and rutile phases. The more concentration of activated carbon is added, the higher the phase intensity of rutile TiO2. The morphology of TiO2/activated carbon shows that activated carbon has an uneven pore size and TiO2 which spreads unevenly on the surface of activated carbon. The IR spectra of TiO2/activated carbon show the vibrational mode of TiO2 at wave numbers 585, 1560, 1634, and 3436 cm-1. From the Raman TiO2/activated carbon spectra it was found that TiO2/activated carbon with the composition of activated carbon 0, 70, 80, and 90% contained an anatase phase while the composition of 95% activated carbon contained anatase and rutile phases. TiO2 reflectance is higher than TiO2/activated carbon. But the TiO2/activated carbon reflectance is relatively reduced as the concentration of activated carbon increases. The value of TiO2/activated carbon band gap energy in the active addition of 70% is 2.85 eV. The increasing concentration of activated carbon, the ability to recover methylene blue is also greater due to the formation of two phases of TiO2 (anatas and rutile).