Sintesis dan karakterisasi TiO2 terdoping Vanadium (III) variasi suhu menggunakan metode solvotermal

INDONESIA :

Fotokatalis TiO2 telah banyak digunakan sebagai material fotokatalis dalam mendekomposisi limbah organik karena aktivitas fotokatalisis yang tinggi, stabilitas kimia yang baik, dan harga relatif murah. Namun TiO2 memiliki kelemahan yaitu respon yang kurang baik pada cahaya tampak dikarenakan energi celah pita yang lebar (3,2 eV). Perlu dilakukan modifikasi terhadap material TiO2 untuk meningkatkan aktivitasnya di daerah sinar tampak. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah pendopingan menggunakan 0,3% vanadium (III). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dopan 0,3% vanadium (III) yang disintesis pada variasi suhu 125, 150, 175, dan 200 °C.

Penelitian ini menggunakan metode sintesis solvotermal dengan variasi suhu 125, 150, 175, dan 200 °C, dan TTIP sebagai prekursor Ti4+ serta V(acac)3 sebagai dopan V3+. Karakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui karakteristik struktur, UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) untuk mengetahui sifat optik yang terdiri dari energi celah pita dan daerah serapan sinar, dan Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) untuk mengetahui morfologi dan kelimpahan unsur TiO2-V.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa fasa anatas terbentuk pada TiO2 terdoping 0,3% vanadium (III) dengan variasi suhu solvotermal (125, 150, 175, dan 200 °C). Sedangkan pemberian variasi suhu dapat mempengaruhi ukuran kristal secara berurutan sebesar 12,17; 48,67; 30,45; dan 60,89 nm. Besarnya nilai energi celah pita dari TiO2 terdoping 0,3% vanadium (III) dengan variasi suhu 125, 150, 175, dan 200 °C secara berurutan adalah 2,01 eV; 2,83 eV; 2,79 eV; dan 3,09 eV. Data SEM menunjukkan bentuk morfologi sferik pada variasi suhu 125, 150, 175, dan 200 °C, selain itu diperoleh ukuran kristal sekitar 220 – 400 nm pada suhu 200 °C. sedangkan data EDX menunjukkan terdapat unsur vanadium pada suhu 150, 150, dan 200 °C, serta unsur karbon pada suhu 125,150,175, dan 200 °C.

ENGLISH :

TiO2 photocatalyst has been widely used as a photocatalytic material in decomposing organic pollutant due to high photocatalytic activity, good chemical stability, and relatively low prices. However, TiO2 has a weakness that is a poor response to visible light due to the wide band gap energy. Therefor it is necessary to modify the TiO2 material to increase the activity in the visible light region. One way that can be done is doping using 0,3% vanadium (III). The purpose of this research is to determine the effect of 0,3% vanadium (III) synthesized at a temperature variation of 125, 150, 175, and 200 °C.

This research use solvothermal method with variation temperature solvothermal (125, 150, 175, dan 200 °C) which TTIP as precursor Ti4+ and V(acac)3 as dopant V3+. The sample were studied by X-ray Diffraction (XRD) to know the structure material, diffuse reflectance spectroscopy (DRS) to know the optic properties such as band gap energy dan absorbtion light, and Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) to know the morphology and the elemental abundance of TiO2-V material.

Characterization result of XRD data showed that anatase phase has formed on TiO2 with doping 0,3% vanadium (III) and solvothermal temperature variation (125, 150, 175, and 200 °C), but increasing solvothermal temperature variation can affect the crystalline size in sequentially by 12,17; 48,67; 30,45; dan 60,89 nm. DRS data showed that the band gap energy of TiO2 doped 0,3% V with temperature 125, 150, 175, and 200 °C are respectively 2,01 eV; 2,83 eV; 2,79 eV; and 3,09 eV. SEM data indicates the form of spheric morphology at 125, 150, 175, and 200 °C temperature variation. Moreover, the crystal size about 220 – 400 nm at 200 °C. EDX data showed vanadium element detected at 150, 175, and 200 °C and carbon element detected at 125, 150, 175, and 200 °C.