Uji aktivitas material Fotokatalis Abi4ti4o15 (a= sr, ba, pb) dalam Mendegradasi Metilen Biru

ABSTRAK

Senyawa ABi4Ti4O15 (A= Sr, Ba, Pb) merupakan senyawa keluarga Aurivillius yang memiliki potensi sebagai material fotokatalis, selain fungsi umumnya sebagai material feroelektrik untuk aplikasi pada memori (Fe-RAM). Beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja fotokatalitik adalah energi celah pita dan morfologi partikel yang dihasilkan. Kation A-site dilaporkan dapat mempengaruhi kinerja fotokatalitik dalam hal energi celah pita yang dihasilkan. Morfologi yang baik dilaporkan dapat dicapai dengan metode sintesis lelehan garam. Dalam penelitian ini, telah dilakukan sintesis fotokatalis ABi4Ti4O15 (A= Sr, Ba, Pb) dengan metode lelehan garam campuran NaCl-KCl. Difraktogram senyawa ABi4Ti4O15 (A= Sr, Ba, Pb) menunjukkan bahwa sampel berhasil disintesis dan terdapat fasa pengotor. Mikrograf SEM menunjukkan bahwa morfologi sampel adalah plate-like dan terbentuk agglomerat. Hasil UV-Vis DRS menunjukkan kation A yang lebih elektronegatif menghasilkan energi celah pita yang kecil. Energi celah pita senyawa ABi4Ti4O15 (A= Sr, Ba, Pb) secara berurutan adalah 3,17; 3,26; 3,05 eV. Hasil uji degaradasi metilen biru menggunakan fotoreaktor dengan 8 lampu UV blacklight daya 8 watt pada kondisi pH netral menunjukkan urutan fotokatalis dengan aktivitas fotodegradasi yang terbaik adalah SrBi4Ti4O15, PbBi4Ti4O15, dan BaBi4Ti4O15.

ABSTRACT

ABi4Ti4O15 (A = Sr, Ba, Pb) is a compound of the Aurivillius family that has potential as a photocatalyst, in addition to its general function as a ferroelectric material for applications in memory (Fe-RAM). Some of the factors that influence the photocatalytic acitivity are the bandgap energy and particle morphology. The A-site cation is reported to affect the photocatalytic activity in terms of the bandgap energy, due to the difference in radius. good morphology is reported can be achieved by the molten salt method. In this research, the synthesis of ABi4Ti4O15 (A = Sr, Ba, Pb) photocatalyst has been carried out using the molten salt flux method of NaCl-KCl. The diffractogram of the ABi4Ti4O15 (A = Sr, Ba, Pb) showed that the sample was successfully synthesized and there was an impurity phase. The SEM micrographs showed that the morphology of the samples was plate-like and agglomerates were formed. The UV-Vis DRS spectrum showed that the more electronegative A site cation resulted in a small band gap energy. The band gap energy of the ABi4Ti4O15 (A = Sr, Ba, Pb) were 3,17; 3,26; 3,05 eV, respectively. The results of the methylene blue degradation test test using a photoreactor with 8 UV blacklight lamps of 8 watts at neutral pH conditions showed that the sequence of photocatalysts with the best photodegradation activity were SrBi4Ti4O15, PbBi4Ti4O15, and BaBi4Ti4O15.

مستخلص البحث

إن مركب ABi4Ti4O15 (A=Sr, Ba, Pb) هو مركب من عائلة Aurivillius التي لها إمكانية كمواد محفز ضوئي، بالإضافة إلى وظيفتها العامة كمادة حديدية كهربائية للتطبيقات في الذاكرة (Fe-RAM). العديد من العوامل التي تؤثر على أداء التحفيز الضوئي هي طاقة فجوة النطاق ومورفولوجيا الجسيمات الناتجة. تم الإبلاغ عن أن الكاتيون الموقع يؤثر على أداء التحفيز الضوئي من حيث طاقة فجوة النطاق الناتجة. تم الإبلاغ عن تحقيق مورفولوجيا جيدة بواسطة طريقة تصنيع الملح المصهور. في هذا البحث تم تصنيع المحفز الضوئي ABi4Ti4O15 (A=Sr, Ba, Pb) باستخدام طريقة ذوبان الملح المختلط من NaCl-KCL. أظهر مخطط الحيود لمركب ABi4Ti4O15 (A=Sr, Ba, Pb)أنه تم تصنيع العينة بنجاح وكان هناك مرحلة شوائب. تظهر الصور المجهرية SEM أن مورفولوجيا العينة تشبه الصفيحة وتتشكل التكتلات. أظهرت نتائج UV-Vis DRS أن الكاتيون أ الأكثر كهرسلبية أدى إلى طاقة فجوة نطاق صغيرة. تبلغ طاقة فجوة النطاق لمركب ABi4Ti4O15 (A=Sr, Ba, Pb)على التوالي 3،17؛ 3،26 ؛ 3،05 فولت. أظهرت نتائج اختبار تحلل الميثيلين الأزرق أن تسلسل المحفزات الضوئية مع أفضل نشاط تحلل ضوئي هي SrBi4Ti4O15 و PbBi4Ti4O15 و BaBi4Ti4O15.