Sintesis senyawa ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) dengan metode lelehan garam tunggal NaCl

INDONESIA:

Senyawa Aurivillius mempunyai peluang digunakan sebagai material fotokatalis sehingga dapat digunakan untuk mendegradasi limbah zat warna. Pada penelitian ini telah disintesis senyawa ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) menggunakan metode lelehan garam tunggal NaCl, dan dilakukan uji aktivitas fotokatalitiknya dalam mendegradasi metilen biru. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan, (a) instrumen (XRD) untuk menganalisa fasa yang terbentuk, (b) instrumen SEM-EDS untuk menganalisa morfologi, kandungan unsur senyawa, dan ukuran partikel, dan (c) UV-Vis DRS untuk menentukan energi celah pita. Difraktogram senyawa ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) menunjukkan bahwa senyawa berhasil disintesis, namun masih ditemukan pengotor pada sampel (a) CaBi2Ta2O9 berupa fasa CaBi2O4 (b) SrBi2Ta2O9 berupa fasa Ta0,703O1,65; TaO1,6; Sr0,19Bi0,8O1,4, dan (c) BaBi2Ta2O9 berupa fasa Ta2O5; Bi4O7; TaO1,6. Mikrograph senyawa ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) menunjukkan bahwa morfologi partikel berbentuk plate-like dengan rentang ukuran partikel adalah 1-5 µm dan masih terbentuk aglomerasi. Perhitungan spectra diffuse reflectance spectroscopy menggunakan persamaan Kubelka-Munk menunjukkan bahwa senyawa ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) memiliki energi celah pita secara berurutan adalah 3,51; 3,21; 2,44 eV. Hasil uji degradasi larutan metilen biru menunjukkan bahwa material CaBi2Ta2O9, SrBi2Ta2O9, BaBi2Ta2O9 memiliki kemampuan mendegradasi secara berurutan sebesar 14,44; 24,23; 15,99 % selama 80 menit. Material SrBi2Ta2O9 memiliki aktivitas fotokatalitik yang paling tinggi karena energi celah pita yang lebih kecil dibandingkan CaBi2Ta2O9 dan ukuran partikel relatif lebih kecil dibandingkan ABi2Ta2O9 (A= Ca, Ba).

ENGLISH:

Aurivillius compound has the potential to be used as a photocatalyst material to degrade dye waste. In this study, the compound ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) was synthesized using the molten NaCl salt method, and tested photocatalytic activity to degrading methylene blue. The results of synthesis, are characterized by (a) XRD instruments for analyzing the phases formed, (b) SEM-EDS instruments for analyzing morphology, compound element material, and particle size, and (c) UV-Vis-DRS instruments for determining bandgap energy. The diffractogram showed that ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) indicates that the compound has form, but impurities were still found in the sample (a) CaBi2Ta2O9 in the form of phase CaBi2O4, (b) SrBi2Ta2O9 in the form of phase Ta0.703O1.65; TaO1.6; Sr0.19Bi0.8O1.4, and (c) BaBi2Ta2O9 in the form of Ta2O5 phase; Bi4O7; TaO1.6. The micrograph showed that shape of particle ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) is plate-like with a particle size range is 1-5 μm and agglomeration is still formed. The calculation of diffuse reflectance spectroscopy using the Kubelka-Munk equation shows that the compound ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) has a sequential band gap energy of 3.51, 3.21, 2.44 eV. The degradation test results of methylene blue solution showed that CaBi2Ta2O9, SrBi2Ta2O9, BaBi2Ta2O9 materials has the ability to degrade sequentially by 14.44; 24,23; 15.99 % for 80 minutes. SrBi2Ta2O9 material has the highest photocatalytic activity due to the smaller band gap energy compared to CaBi2Ta2O9 and relatively smaller particle size than ABi2Ta2O9 (A= Ca, Ba).

ARABIC:

يتمتع مركب أوريفيليوس (Aurivillius) بالفرصة كمواد محفز ضوئي بحيث يمكن استخدامه لتقليل نفايات الصبغة. في هذه الدراسة ، تم تصنيع المركب ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) باستخدام طريقة ذوبان الملح الأحادي كلوريد الصوديوم ، ثم اختبار نشاطه التحفيزي الضوئي في تحلل الميثيلين الأزرق. تم وصف نتائج التوليف باستخدام (أ) أداة حيود الأشعة السينية (XRD) لتحليل المرحلة المشكلة ، (ب) أداة SEM-EDS لتحليل التشكل و محتوى العنصر المركب و حجم الجسيمات ، و (ج) فوق بنفسجي مرئي (UV-UV-Vis DRS)) لتحديد النطاق فجوة الطاقة. أظهر الحيود لمركب ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) أن المركب قد تم تصنيعه بنجاح ، و لكن لا تزال توجد شوائب في العينة (أ) CaBi2Ta2O9 في شكل CaBi2O4 (ب) SrBi2Ta2O9 في شكل Ta0.703O1.65 ؛ TaO1.6 ؛ Sr0.19Bi0.8O1.4 ، و (ج) BaBi2Ta2O9 في شكل Ta2O5 ؛ Bi4O7 ؛ TaO1.6. أظهرت الصور المجهرية لمركبات ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) أن شكل الجسيمات كان يشبه الصفيحة بنطاق حجم جسيمي يتراوح من 1 إلى 5 م ولا يزال يتشكل التكتل. أظهر التحليل الطيفي للانعكاس المنتشر أن المركب ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba) له طاقات فجوة نطاق تبلغ 3.51 ، 3.21 ، 2.44 فولت ، على التوالي. أظهرت نتائج اختبار التحلل لمحلول الميثيلين الأزرق أن المواد CaBi2Ta2O9 و SrBi2Ta2O9 و BaBi2Ta2O9 لديها القدرة على التحلل بالتتابع بمقدار 14.44 ؛ 24.23 ؛ 15.99٪ لمدة 80 دقيقة. تحتوي مادة SrBi2Ta2O9 على أعلى نشاط تحفيزي ضوئي بسبب طاقة فجوة النطاق المنخفضة مقارنةً ب CaBi2Ta2O9 و حجم الجسيمات الأصغر نسبيًا من ABi2Ta2O9 (A= Ca, Sr, Ba).