Sintesis Fotokatalis BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; dan 0,2) menggunakan metode lelehan garam

ABSTRAK

Limbah zat warna adalah salah satu penyebab pencemaran lingkungan, dan salah satu metode yang berpeluang digunakan adalah metode fotokatalis. Barium bismut titanat salah satu jenis senyawa Aurivillius lapis empat yang berpotensi sebagai material fotokatalis, namun mempunyai energi celah pita yang tinggi. Salah satu usaha untuk menurunkan energi celah pita dengan menambahkan dopan berupa Fe terhadap BaBi4Ti4O15. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur, morfologi, komposisi penyusun senyawa, dan energi celah pita pada material BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; dan 0,2) yang disintesis menggunakan metode lelehan garam. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan instrumen difraksi sinar-X (XRD) untuk mengetahui fasa yang terbentuk, instrumen scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengetahui morfologi partikel dan komposisi penyusun senyawa dan instrumen ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) untuk mengetahui energi celah pita yang dihasilkan. Difraktogram senyawa BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; dan 0,2) menunjukkan sampel berhasil dianalisis dengan grup ruang A21am dan tidak terbentuk pengotor. Gambar SEM menunjukkan morfologi yang berbentuk plate-like dan terjadi aglomerasi karena pengaruh dopan Fe. Spektra EDS menunjukkan komposisi penyusun senyawa antara lain Ba, Bi, Ti, Fe, dan O. Spektra UV-Vis DRS menunjukkan pola serapan pada daerah sinar tampak dan terjadi penurunan energi celah pita karena efek penambahan dopan Fe.

ABSTRACT

Dye waste is one of cause environmental pollution, and one of the methods to deal is photocatalyst. Barium bismuth titanate is a type of four layer Aurivillius compound that to be used potocatalyst material, but has a high band gap energy. One of strategy to reduce band gap energy of BaBi4Ti4O15 is doped using Fe. This research aim to know structure, morphology, constituent elements compounds, and band gap energy of BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; and 0,2) synthesized using molten salt method. The synthesis result analized using X-ray diffraction (XRD) to determine phase formed, scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) to determine morphology particle and constituent elements compound, ultraviolet-visible diffuse reflentance spectroscopy (UV-Vis DRS) to determine band gap energy sample. The diffractogram shows that BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; and 0,2) succesfully synthesized with space group A21am and no impurities formed. The SEM image shows the particle has plate like and agglomeration has found because Fe dopan effect. The EDS spectra shows constituent elements compounds are Ba, Bi, Ti, Fe, and O. The UV-Vis DRS spectra absorption pattern in visible light region and decrease in the band gap energy because Fe dopan effect.

مستخلص البحث

نفايات الصبغ هي أحد أسباب تلوث البيئة، وإحدى الطرق التي لديها فرصة لاستخدامها هي طريقة الحفاز الضوئي. تيتانات الباريوم البسموت هي نوع من المركب يتكون أربع طبقات من Aurivillius التي تعمل كمادة الحفاز الضوئى. ولكن لديه طاقة فجوة عالية. تتمثل إحدى الجهود المبذولة لتقليل طاقة فجوة النطاق في إضافة المنشطات مثل Fe على BaBi4Ti4-xFexO15. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد التركيب والتشكل وحجم الجسيمات وطاقة فجوة النطاق للمركب BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; 0,2) تم تصنيعه باستخدام طريقة تذويب الملح. تم تمييز نتائج التوليف باستخدام أداة حيود الأشعة السينية (XRD) لتحديد المرحلة المتكونة، أداة scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) لتحديد حجم وتشكل الجسيمات و أداة ultraviolet-visible diffuse reflectance (UV-Vis DRS) spectroscopy لتحديد طاقة فجوة النطاق الناتجة. فاكتوكرام أداة BaBi4Ti4-xFexO15 (x= 0,05; 0,1; 0,15; 0,2) يشير إلى أن العينة قد تم تحليلها بنجاح بمجموعة الغرف A21am ولم تتكون أي شوائب. سورة SEM يشير مورفولوجيا على شكل plate-like ويحدث يوجد لأن تأثير Fe المنشطات. الأطياف EDS يشير تشمل العناصر التي يتكون منها المركب ما يلي: Ba, Bi, Ti, Fe, O. الأطياف UV-Vis DRS يشير نمط الامتصاص في منطقة الضوء المرئي وانخفاض في طاقة فجوة النطاق لأن تأثير Feالمنشطات.