Sintesis dan karakterisasi fotokatalis tio2 menggunakan metode Solvotermal pada variasi suhu

مستخلص البحث

ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) هو مادة شبه موصلة تستخدم عادة كمحفز ضوئي ، وخاصة كحل للمشاكل البيئية المختلفة مثل معالجة النفايات العضوية. في هذه الدراسة ، تم تصنيع TiO2 باستخدام الطريقة الذائبة في درجة حرارة تركيبية 150 و 175 و 200 و 225 درجة مئوية. السلائف المستخدمة هي TTIP مع مذيب الأيزوبروبانول وإضافة حمض الأسيتيك. توصيف TiO2 الذي تم توليفه باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) لتحديد خصائص الهيكل ، التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المنعكسة (DRS) لتحديد الخواص البصرية التي تتكون من طاقة فجوة النطاق ومنطقة الامتصاص ، ومسح المجهر الإلكتروني (SEM) لتحديد مورفولوجيا .TiO2
أظهرت بيانات XRD أن المرحلة العليا شكلت TiO2 والتي تم تصنيعها في درجات حرارة منخفضة الحرارة 150 و 175 و 200 و 225 درجة مئوية لمدة 12 ساعة عن طريق التجفيف لمدة 24 ساعة عند 100 درجة مئوية. تؤثر درجة حرارة التوليف على حجم بلورات TiO2 عند درجات حرارة 150 و 175 و 200 و 225 درجة مئوية على التوالي 24.34 ؛ 20:29. 27.04. 54.11. بناءً على بيانات SEM ، يحتوي TiO2 على شكل مورفولوجي مع توزيع جزيئات الأغلبية التي يتراوح حجمها بين 1-20 نانومتر. لا يؤثر إعطاء درجات حرارة مختلفة بشكل كبير على فجوة الطاقة في شريط TiO2 عند درجات حرارة 150 و 175 و 200 و 225 درجة مئوية على التوالي 3.05 ؛ 3.04 ؛ 3.08 ؛ 3.10 فولت.

ABSTRACT

Titanium dioxide (TiO2) is a semiconductor material commonly used as a photocatalyst, especially as a solution for various environmental problems such as decomposing organic pollutants. In this study, TiO2 was synthesized using the solvothermal method at a synthesis temperature of 150, 175, 200, and 225 ºC. The precursor used is TTIP with isopropanol solvent and the addition of acetic acid. The sample was studied by X-Ray Diffraction (XRD) to determine the characteristics of the structure, UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) to determine the optical properties consisting of band gap energy and absorption area of light, and Scanning Electron Microscope (SEM) to determine the morphology of TiO2.

Characterization result of XRD data showed that anatase phase has formed on TiO2 and solvothermal temperatures of 150, 175, 200, and 225 ºC for 12 hours by drying for 24 hours at 100 ºC. The synthesis temperature affects the size of the TiO2 crystals at temperatures of 150, 175, 200, and 225 ºC respectively 24.34; 20.29; 27.04; 54.11. Based on SEM data, TiO2 has a spherical shape with the distribution of majority particles sized between 1-20 nm. Giving different temperatures does not significantly change the band gap energy of the TiO2 at temperatures of 150, 175, 200, and 225 ºC, respectively is 3.05; 3.04; 3.08; 3.10 eV.

ABSTRAK

Titanium dioksida (TiO2) adalah salah satu bahan semikonduktor yang biasa diterapkan sebagai fotokatalis, khususnya sebagai solusi untuk berbagai permasalahan lingkungan seperti penanganan limbah organik. Dalam penelitian ini, TiO2 disintesis menggunakan metode solvotermal pada suhu sintesis 150, 175, 200, dan 225 ºC. Prekursor yang digunakan adalah TTIP dengan pelarut isopropanol dan penambahan asam asetat. Karakterisasi TiO2 hasil sintesis 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 (SEM) untuk mengetahui morfologi TiO2.

Data XRD menunjukkan bahwa fasa anatas terbentuk pada TiO2 yang disintesis pada suhu solvotermal 150, 175, 200, dan 225 ºC selama 12 jam dengan pengeringan selama 24 jam pada suhu 100 ºC. Suhu sintesis mempengaruhi ukuran kristal TiO2 pada suhu 150, 175, 200, dan 225 ºC secara berurutan adalah 24.34; 20.29; 27.04; 54.11. Berdasarkan data SEM, TiO2 memiliki bentuk morfologi sterik dengan distribusi partikel mayoritas berukuran antara 1-20 nm. Pemberian suhu yang berbeda tidak berpengaruh secara signifikan terhadap energi celah pita TiO2 pada suhu 150, 175, 200, dan 225 ºC secara berturut-turut adalah 3.05; 3.04;3.08;3.10 eV.