Sintesis dan karakterisasi TiO2 terdoping Gadolinium (Gd3+) dengan metode Sol-Gel Sonikasi

INDONESIA:

Titanium dioksida (TiO2) merupakan material fotokatalis yang aktif bekerja pada daerah sinar UV dengan energi celah pita 3,2 eV yang setara dengan panjang gelombang 388 nm. Modifikasi TiO2 diperlukan untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitik di daerah sinar tampak salah satunya dengan penambahan dopan gadolinium dengan konsentrasi 0; 0,4; 0,5; dan 0,6%. Dalam penelitian ini material fotokatalis TiO2-Gd telah disintesis dengan metode sol-gel sonikasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dopan gadolinium terhadap karakter struktur, modus vibrasi Raman TiO2, morfologi partikel, serapan sinar, dan energi celah pita (band gap) material fotokatalis.

Hasil difraksi sinar-X menunjukkan bahwa hasil sintesis TiO2-Gd berfasa anatas. Spektroskopi Raman menunjukkan modus vibrasi khas TiO2 anatas yang muncul pada bilangan gelombang 146; 196; 396; 517; dan 639 cm-1. Dari hasil karakterisasi EDS menunjukkan bahwa Gd3+ berhasil terdoping pada kisi kristal TiO2. Komposisi TiO2-Gd 0,4% memiliki nilai reflektansi yang paling rendah dibandingkan dengan komposisi lain. Sehingga, komposisi TiO2-Gd 0,4% lebih berpotensi di daerah sinar tampak daripada komposisi lain.

ENGLISH:

Titanium dioxide (TiO2) is an active photocatalyst material working in UV light regions with a band gap energy of 3,2 eV which equivalent to a wavelength of 388 nm. Modification of TiO2 is needed to shifted photocatalytic activity in the light region, one of which is the addition of gadolinium dopants with concentration 0; 0,4; 0,5; dan 0,6%. In this study photocatalyst material TiO2-Gd synthesized using sol-gel sonication method. This study aims is to determine the effect of gadolinium dopant to the characteristic structure, the vibration mode Raman of TiO2, particle morphology, ray absorbtion, and band gap energy of photocatalyst material.

X-ray diffraction result indicate that the TiO2-Gd is anatase phase. Raman spectroscopy shows the vibration mode Raman of TiO2 anatase which appears at wave numbers 146; 196; 396; 517; and 639 cm-1. From the EDS characterization shows that Gd3+ was successfully doped in TiO2 crystal lattice. TiO2-Gd 0,4% composition has the lowest reflectance value compared to other. Thus, the composition of TiO2-Gd 0,4% is more potential in the visible light region than other compositions.