Sintesis senyawa SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 dengan menggunakan metode lelehan garam

INDONESIA:

Senyawa SrBi4Ti4O15 digunakan sebagai fotokatalis untuk mendegradasi limbah zat warna. Senyawa SrBi4Ti4O15 adalah semikonduktor dengan energi celah pita 3,0 eV. Namun aktivitas fotokatalis dari senyawa SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 ini masih kurang maksimal karena memiliki energi celah pita yang cukup besar dan memiliki morfologi partikel yang kurang baik, oleh sebab itu ditambahkan doping berupa logam Fe sebagai upaya untuk memaksimalkan aktivitas fotokatalis dengan cara memperkecil energi celah pitanya. Sintesis senyawa SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 dalam penelitian ini dilakukan dengan metode lelehan garam menggunakan garam tunggal NaCl, KCl dan garam campuran NaCl-KCl. Metode lelehan garam dipilih karena memberikan hasil dengan kemurnian tinggi dan bentuk morfologi yang baik. Difraktogram sampel menunujukkan bahwa sampel yang disintesis dengan garam KCl dan NaCl-KCl diketahui murni, namun pada sampel dengan garam NaCl terdapat pengotor yang diketahui adalah senyawa TiO2. Bentuk morfologi partikel yang baik ini dapat memaksimalkan aktivitas fotokatalis dari senyawa yang disintesis. Senyawa SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 memiliki bentuk plate-like ini terlihat dari hasil mikrograf namun cenderung terbentuk aglomerasi. Berdasarkan perhitungan energi celah pita diperoleh nilai untuk sampel yang disintesis dengan garam NaCl; KCl; NaCl-KCl secara beurutan 2,31; 2,27 dan 2,21 eV.

ENGLISH:

SrBi4Ti4O15 compound was used as a photocatalyst to degrade dye waste. The compound SrBi4Ti4O15 is a semiconductor with a band gap energy of 3.0 eV. However, the photocatalyst activity of the SrBi4Ti3.9Fe0.1O15 compound is still not optimal because it has a large enough band gap energy and has poor particle morphology, therefore doping in the form of Fe metal is added as an effort to maximize photocatalyst activity by reducing the band gap energy. The synthesis of the compound SrBi4Ti3.9Fe0.1O15 in this study was carried out by the salt melt method using a single salt of NaCl, KCl and a mixed salt of NaCl-KCl. The salt melt method was chosen because it gives high purity results and good morphology. Based on the results of the characterization using the XRD instrument, the samples synthesized with KCl and NaCl-KCl salts are known to be pure, but in the samples with NaCl salts there are impurities which are known to be TiO2 compounds. This good particle morphology can maximize the photocatalytic activity of the synthesized compounds. The compound SrBi4Ti3.9Fe0.1O15 has a plate-like shape, it can be seen from the results of micrograp but tends to form agglomerations. Based on the calculation of the band gap energy, the values for the samples synthesized with NaCl salt were obtained; KCl; NaCl-KCl in order 2.31; 2.27 and 2.21 eV.

ARABIC:

يستخدم المركب SrBi4Ti4O15 كمحفز ضوئي لتحلل نفايات الصبغة. لأنه شبه الموصلات ذات طاقة فجوة نطاق تبلغ ٣.٠ eV. ومع ذلك، فإن نشاط المحفز الضوئي لمركب SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 لا يزال غير مثالي، لأنه يحتوي على طاقة فجوة النطاق كبيرة ولديه مورفولوجيا جسيمات ضعيفة، وبالتالي تمت إضافة المنشطة في شكل معدن Fe كمحاولة لزيادة نشاط المحفز الضوئي عن طريق تقليل طاقة فجوة النطاق. تم إجراء تخليق مركب SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 في هذا البحث بطريقة ذوبان الملح باستخدام ملح واحد من كلوريد الصوديوم (NaCl) وكلوريد البوتاسيوم (KCl) والخليط بينهما. تم اختيار طريقة ذوبان الملح لأنها تعطي نتيجة للنقاء العالي والشكل المورفولوجي الجيد. أشار حيود العينات إلى تخليقها باستخدام ملح كلوريد البوتاسيوم (KCl) والخليط بينهما نقية، ولكن في العينات التي تحتوي على ملح كلوريد الصوديوم (NaCl) هناك شوائب معروفة بأنها مركب TiO2. هذا الشكل المورفولوجي الجيد للجسيمات يمكن أن يزيد من نشاط المحفز الضوئي للمركبات المركبة. يحتوي المركب SrBi4Ti3,9Fe0,1O15 على شكل يشبه اللوحة التي تتصور من الصورة المجهرية ولكنه يميل إلى تكوين تكتل (Agglomeration). واعتمادا إلى حساب قيمة طاقة فجوة النطاق التي تم الحصول عليها للعينات التي تم تصنيعها باستخدام ملح كلوريد الصوديوم (NaCl)؛ وكلوريد البوتاسيوم (KCl)؛ والخليط بينهما بالتتابع ٢.٣١؛ ٢.٢٧ و ٢.٢١ eV.