Sintesis material fotokatalis PbBi4Ti4O15 menggunakan metode lelehan garam dengan variasi garam

INDONESIA:

Material fotokatalis PbBi4Ti4O15 merupakan salah satu golongan dari senyawa Aurivillius lapis empat yang memiliki sifat ferroelektrik. Material ferroelektrik dilaporkan mempunyai aktivitas fotokatalis yang bagus karena mempunyai laju rekombinan electron-hole yang rendah. Dalam penelitian ini dilakukan sintesis material fotokatalis PbBi4Ti4O15 menggunakan metode lelehan garam dengan variasi garam. Garam yang digunakan dalam metode lelehan garam adalah garam NaCl, KCl dan garam campuran NaCl-KCl. Suhu yang digunakan untuk kalsinasi sebesar 810, dan 825°C dengan waktu pemanasan 6 jam. Hasil sintesis terbaik dimiliki oleh senyawa PBT dengan garam KCl. Karakterisasi senyawa dilakukan menggunakan X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), dan ultraviolet-visible diffuse reflectance (UV-Vis DRS). Hasil karakterisasi XRD menunjukkan senyawa memiliki kecocokan dengan standar ICSD No. 96609 dengan kristalinitas yang tinggi dan stabil. Senyawa PBT memiliki sistem Kristal orthorombik dengan grup ruang A21am. Selanjutnya hasil karakterisasi SEM menunjukkan sampel memiliki morfologi khas senyawa Aurivillius plate-like, dengan ukuran partikel kecil sekitar 1μm dan seragam tanpa adanya aglomerasi. Hasil karakterisasi UV-Vis DRS menunjukkan senyawa PBT memiliki energi celah pita sempit sekitar 2 eV, sehingga menunjukkan bahwa senyawa dapat digunakan sebagai material fotokatalis.

ENGLISH:

PbBi4Ti4O15 photocatalyst material is one of the four-layer Aurivillius compound group which has ferroelectric properties. Ferroelectric materials are reported to have good photocatalytic activity due to their low electron-hole recombinant rates. In this research, the synthesis of the molten salt of the photocatalyst PbBi4Ti4O15 was carried out using a variety of salts. The salts used in the salt melt method are NaCl, KCl and mixed NaCl-KCl salts. In addition, calcination temperatures of 810 and 825 °C were used with a heating time of 6 hours. The best synthesis results are PBT compounds with KCl salt. The characterization of compounds was carried out using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and ultraviolet-visible diffuse reflectance (UV-Vis DRS). The results of XRD characterization showed that the compounds matched the ICSD No. standard. 96609 with high and stable crystallinity. PBT compounds have an orthorhombic crystal system with the A21am space group. Furthermore, the results of SEM characterization showed that the sample had a typical morphology of Aurivillius compounds such as plates, with a small particle size of about 1μm and uniform without any agglomeration. The results of the UV-Vis DRS characterization showed that the PBT compound had an energy gap in the narrow band of about 2 eV, indicating that the compound could be used as a photocatalyst.

ARABIC:

مادة الحفاز الضوئي PbBi4Ti4O15 هي واحدة من مجموعة مركبات Aurivillius المكونة من أربع طبقات والتي لها خصائص فيرو كهربية. تم الإبلاغ عن أن المواد الفيروكهربائية لها نشاط تحفيزي ضوئي جيد بسبب معدلاتها المنخفضة المؤتلفة من ثقب الإلكترون. في هذا البحث تم تصنيع مادة PbBi4Ti4O15 المحفز الضوئي باستخدام طريقة ذوبان الملح مع أملاح متنوعة. الأملاح المستخدمة في طريقة ذوبان الملح هي أملاح كلوريد الصوديوم ، بوكلوكلوريد مختلطة أملاح كلوريد الصوديوم - بوكل. درجة الحرارة المستخدمة في التكليس هي 810 و 825 درجة مئوية مع مدة تسخين 6 ساعات. كانت أفضل نتائج التوليف هي مركبات PBT مع ملح KCl. تم إجراء توصيف المركبات باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) والمسح المجهري الإلكتروني (SEM) وانعكاس الانتشار المرئي فوق البنفسجي (UV-Vis DRS). أظهرت نتائج توصيف XRD أن المركبات تطابق معيار رقم ICSD. 96609 بتبلور عالي ومستقر. تحتوي مركبات PBT على نظام بلوري لتقويم العظام مع مجموعة الفضاء A21am. علاوة على ذلك ، أظهرت نتائج توصيف SEM أن العينة تحتوي على شكل نموذجي لمركبات Aurivillius الشبيهة بالصفائح ، مع حجم جسيم صغير يبلغ حوالي 1 ميكرومتر وموحد دون أي تكتل. أظهرت نتائج توصيف UV-Vis DRS أن مركب PBT له طاقة فجوة نطاق ضيقة تبلغ حوالي 2 فولت ، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام المركب كمادة محفز ضوئي.ش