Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Titanium dioksida merupakan material yang banyak digunakan pada berbagai aplikasi seperti pigmen pemutih pada cat, kosmetik, sel surya, sensor gas dan lapisan tipis pembersih mandiri (self cleaning). Pada aplikasi lapisan tipis self cleaning, efek fotokatalisis dan hidrofilisitas memainkan peranan penting. Efektifitas kedua proses ini bergantung pada besar ukuran dan tingkat kristalinitas partikelnya. Walaupun koloid partikel nano (TiO2) sudah beredar secara komersil, namun kedua hal di atas yaitu ukuran kecil dan kristalin tetap menjadi suatu tantangan hingga saat ini. Oleh karena itu, tujuan utama penelitian ini adalah mendapatkan partikel berukuran kecil, terdistribusi seragam dan tingkat kristalinitas yang tinggi. Untuk merealisasikan hal ini, telah dilakukan sintesis partikel nano TiO2 dengan metode sol-gel, kemudian dilanjutkan proses anil dan hidrotermal. Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengukur kristalinitas, sedangkan aktifitas hidrofilisitas diukur berdasarkan besarnya sudut kontak di atas substrat kaca yang telah dilapisi TiO2. Dari hasil yang didapat, metode hidrotermal menghasilkan produk dengan tingkat kristalinitas lebih tinggi dibanding dengan anil konvensional. Sampel hasil hidrotermal memiki ukuran sebesar 8.16 nm sedangkan anil konvensional 3.16 nm. Sudut kontak yang dihasilkan sampel hidrotermal sebesar 13.00Û sedangkan sampel anil konvensional sebesar 26.83Û. Hasil pada sampel hidrotermal terkait dengan lebih banyaknya jumlah elektron-lubang yang dihasilkan sehingga berpengaruh pada penyerapan air secara fisik dan pembasahan.

---

Titanium dioxide is a material that is widely used in various applications such as paint pigment, cosmetics, solar cells, gas sensors and self-cleaning thin film. For self-cleaning film, photocatalysis and hydrophilicity effects play an important role. Effectiveness of this process depends both on the large size and the crystallinity level of particle. Though colloidal nanoparticles (TiO2) are commercially available in market, but both aspects i.e., size small and high nanocrystallinity remains a big challenge up to the present. Therefore, the main goal of this research is to obtain the small-sized nanoparticles, which are uniformly distributed and have high level of nanocrystallinity.

In order to realize this, a synthesis was carried out for TiO2 nanoparticles using the sol-gel method, and then followed with thermal annealing and hydrothermal. XRD characterization was performed to measure the crystallinity, while hydrophilic activity was evaluated by Face Contact Angle Meter to measure contact angle of water droplet on TiO2 coated glass substrates.

On the basis of results obtained, the hydrothermal provide samples with higher crystallinity in comparison to that of conventional annealing. The crystallite size of hydrothermally treated samples is 8.16 nm where the conventionally annealed samples can only provide an average size of 3.16 nm. The contact angle of the former is 13.00_, where the latter can only provide contact angle of 26.83_. The results obtained on hydrothermally treated samples can be associated with higher number of electron-holes which are responsible for the physical absorption of water and related wetting mechanism."

"Dewasa ini pengembangan nanomaterial TiO2 dalam bentuk film sedang mendapat perhatian karena kemudahan dalam aplikasinya. Aplikasi yang populer adalah untuk material antifogging dan self-cleaning. Aditif umumnya ditambahkan pada katalis ini untuk meningkatkan aktivitasnya. PEG (polyethylene glycol) digunakan untuk meningkatkan porositas, memperkecil ukuran kristal serta menurunkan kemungkinan terjadinya peretakan (cracking) film saat proses kalsinasi. SiO2 ditambahkan untuk meningkatkan keasaman dari katalis sehingga mampu meningkatkan hidrofilisitas dari katalis meskipun pada kondisi kurang cahaya. Dalam metode sol-gel rasio larutan prekursor dengan air sangat berpengaruh karena air memegang peranan penting dalam hidrolisis. Dalam penelitian ini rasio larutan prekursor dan air dan berat molekul PEG akan dipelajari lebih dalam. Selain itu uji self-cleaning terhadap kondisi optimum juga akan dilakukan. Fotokatalis dalam percobaan ini dipreparasi dengan precursor TiAcAc dengan metode sol-gel dan kristalisasi panas. Sol dengan variasi TiAcAc/Air, dan berat molekul PEG serta penambahan PEG dan SiO2 kemudian dilapiskan pada penyangga kaca preparat dengan metode spin coating sedangkan pada keramik dilakukan metode spray coating yang dilanjutkan dengan pemanasan pada suhu 100_C dan kalsinasi mencapai suhu 520_ C. Selanjutnya untuk mengetahui hasil dari preparasi katalis ini akan dilakukan karakterisasi dengan FTIR, DRS dan TEM. Uji aktivitas juga dilakukan untuk mengetahui kemampuan swa bersih dan anti kabut dari material yang dihasilkan yang meliputi pengukuran sudut kontak dengan alat contact angle meter dan pengamatan langsung dengan menggunakan kamera digital. Pengembangan nanomaterial dengan metode sol-gel dan kristalisasi panas dengan penambahan dopan PEG dan SiO2 berhasil dilakukan, merujuk pada hasil DRS yang menunjukkan band-gap makin besar, ukuran partikel makin kecil setelah diuji dengan TEM, serta hasil uji sudut kontak yang memperlihatkan penurunan sudut kontak air. Hal ini juga didukung hasil uji kualitatif dimana kabut dan kotoran tidak menempel setelah kaca dan keramik dilapisi oleh katalis. Variasi TiAcAc/H2O yang dilakukan menunjukkan kecenderungan kenaikan aktivitas katalis sesuai dengan hasil FTIR dan uji sudut kontak yang dilakukan, sedangkan variasi berat molekul PEG tidak begitu berpengaruh pada aktivitas katalis yang digunakan.

---

In the recent time, the development of TiO2 nanomaterial film has been interesting because of its practical applications. Its well known functions are as an antifogging and self cleaning material. Additives are usually added in order to improve its activity. PEG (polyethylene glycol) is generally used as an additive to increase porosity, minimize particle size and prevent film cracking during calcination. SiO2 could make surface more acid, so it can in crease hydrophilicity of TiO2 material even in non-irradiation places. In the sol-gel method, ratio between precursor solution and water ratio became important because water lead the hydrolysis.

In this research, ratio between precursion solution and PEG molecular weigt effect will be studied. Beside those, there are test of self-cleaning on the optimum condition. Photocatalyst in this experiment is prepared by using TiAcAc precursor by using sol-gel method. Sol with varies composition of PEG and SiO2 addition then coated in soda lime plate and ceramics as support by using spin coating method and spray coating method then dried in 100_C and calcined until 520_C. After the preparation, then catalyst has been characterized using FTIR, DRS and TEM.

Activity test was also done to know self-cleaning and anti fogging performance of this material by using contact angle meter and by direct observation using digital camera. Development of nanomaterial with sol-gel method and hot crystallization and the addition of dopan PEG and SIO2 is quite success according to DRS result that shows the increasing of band gap, the decrease of particle size from TEM result and also the decrease of contact angle. These results are supported also from qualitative test which showed antifogging and self-cleaning activity of catalyst coated glass. Variation of Tiacac/H2O showed the result tends to the decrease of activity. From this research, we find also variation of PEG molecular weight does not give a lot of effects for catalyst activity."

"Pengembangan nanomaterial TiO2 pada media keramik untuk aplikasi self cleaning telah dilakukan. Preparasi katalis dilakukan dengan metode sol-gel dengan variasi volume TiAcAc/H2O dan dilapiskan pada permukaan keramik dengan spray coating, kemudian dikalsinasi pada suhu 100°C-1180°C selama 30 menit. Keramik yang telah dilapisi katalis menunjukan penurunan sudut kontak air, dan sifat self cleaning yang aktif. Penambahan katalis pada permukaan keramik tidak mempengaruhi sifat mekanik dan matching color dibandingkan keramik standar. Hasil karakterisasi dengan alat XRD menunujukan adanya TiO2 dengan fasa rutile dengan ukuran kristal antara 60 nm - 77 nm.

---

Nanomaterial development of TiO2 at ceramic media for self cleaning application has been studied. Catalyst was prepared using sol-gel method with volume variation of TiAcAc/H2O and coated at ceramic surface with spray coating method, then calcinated at temperature from 100°C-1180°C for 30 minutes. Ceramic that has been coated shown a decreasing in contact angle water and active for self cleaning characteristic. Catalyst addition at ceramic surface didn't influence mechanical characteristic and matching color compared to ceramic standard. Characterization result using XRD showed TiO2 content in rutile phase with crystal size between 60 nm - 77 nm."

"Pelapisan TiO2 pada permukaan keramik dengan metode spray coating serta uji kekuatan mekanik telah dilakukan. Uji kekuatan mekanik ini terdiri dari : ketahanan abrasi, ketahanan asam-basa, dan uji kelicinan (sliperness). TiO2 yang dilapiskan pada keramik menghasilkan ketahanan abrasi dan ketahanan asam-basa yang memenuhi standar. Hasil uji kelicinan (sliperness) menunjukkan bahwa keramik yang dilapisi TiO2 memiliki nilai kelicinan yang masih memenuhi syarat keamanan yang ditetapkan sedangkan untuk pengujian matching color hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan TiO2 yang digunakan untuk melapisi keramik maka penampakan warnanya tidak memenuhi standar. Efek self cleaning pada keramik cukup baik tetapi kurang optimal karena kristal TiO2 yang diperoleh adalah rutile.

---

TiO2 was coated onto ceramics surface using spray coating method, and the mechanical strength was tested. The mechanical strength test consist of : abrasion test, acid-base test, and sliperness test. TiO2 which had coated on ceramics surface fulfill the requirements needed for abrasion and acid-base test.

The result of sliperness test showed that ceramics which had coated with TiO2 fulfill the standard safety requirements. Matching color test showed that the increasing in TiO2 concentration used for ceramics coating had made color differences that didn't met the standard. Self cleaning effect of the ceramics was good enough but didn't gave the optimum performance because the TiO2 formed a rutile crystal."

"Telah dilakukan immobilisasi TiO2 dalam bentuk lapisan tipis pada permukaan kaca preparat. Teknik pelapisan menggunakan teknik proses sol-gel (PSG) dari prekursor titanium tetraisopropoksida yang dilarutkan dalam isopropanol pada konsentrasi 0,05 M dan 0,1 M. Lapisan tipis yang diperoleh dikarakterisasi dengan instrumen spektrofotometer UV-Vis, difraksi sinar-x, foto SEM, serta dilakukan uji aktivitas mendegradasi fenol sebagai model limbah organik dan uji adsorbsi. Hasil XRD menunjukkan bahwa kristal yang diperoleh anatase dan tidak terdeteksi adanya rutil. Dari difraktogram tersebut juga dapat diperkirakan ukuran kristal yang dihasilkan adalah sekitar 19 - 39 nm. Foto SEM menunjukkan permukaan yang cukup berpori, namun uji adsobsi menunjukkan peningkatan luas permukaan hanya 20%. Dari hasil uji aktivitas dapat diprediksi bahwa katalis dengan tebal 6,33 µm, dan kandungan TiO2 1,04 mg/cm2 akan memiliki aktivitas optimum.

---

The Characterization of Thin Layer Titanium Dioxide from Titanium Tetraisopropoxide Precursor and the Examination of Its Activity as Photo CatalystImmobilization of TiO2 as thin layer on microscope slide glasses has been done. The slide was coated by sol-gel technique with titanium tetraisopropoxide as precursor diluted in isopropanol at the concentration of 0.05 M and 0.1 M. The thin films produced were characterized with W-Vis spectrophotometer, X-ray diffraction analyzer (XRD), SEM, and the activity as photo catalyst was examined by degrading phenol as an organic pollutant model, and also done adsorption examination.

The XRD results show that the crystal produced were in the anatase form and there are no rutile form detected. The results were also provide that the expectation size of the crystal was about 19 -- 37 nm. SEM results show moderate porosity of the thin layer surface but the adsorption examinations provide that the effective surface width increased in only 20 percent. From the result of activity examinations was been able to predict that thin layer catalyst at the thick of 6.33 µm, and TiO2 loading of 1.04 mg/cm2 has maximum activity."

"ABSTRAKTitanium dioksida (TiO2) yang mempunyai struktur kristal murni (kristalin) merupakan bahan isolator yang sangat baik untuk dipakal sebagai material pada peralatan penyimpan memori. Namun demikian, dalam kondisi tertentu, bahan tersebut dapat berfungsi sebagai bahan semikonduktor. Mengetahui bagaimana cara mengontrol sifat-sifat isolator dan semikonduktor dari lapisan tipis TiO2 menjadi sangat penting untuk menentukan penggunaan yang spesifik dari material tersebut.Sampel-sampel dalam penelitian ini dipersiapkan dengan teknologi deposisi sol-gel pada substrat kaca yang dilapisi dengan indium tin oxide (ITO). Karakterisasi sifat-sifat listrik dilakukan dengan menganalisis tahanan jenis, Hall effect dan mekanisme konduksi yang terjadi pada film tipis TiO2. Dari analisis tahanan jenis dan Hall effect dapat diperoleh mobilitas, densitas dan jenis dari carrier yang ada. Sedangkan mekanisme konduksi didapatkan dengan menganalisis karakteristik hubungan antara arus dan tegangan. Morfologi dan struktur kristal film tipis TiO2 juga mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat listrik, oleh karena itu juga dianalisis. Dalam penelitian ini didapatkan film tipis TiO2 dengan struktur kristal anatase dan mempunyai tahanan jenis dalam rentang 1-2 MSZ cm. Film tipis TiO2 mempunyai carrier jenis n dengan carrier density ± 1017 cm-3 .

---

ABSTRACT

Pure cristalline titanium dioxide (TiO2) is very promising insulator for application in memory device, however under certain condition it can behave as a semiconductor. Knowing how to control the insulating and semi conducting properties of the TiO2 thin film is essential to determine the specific application for that material.

The samples were prepared using sol-gel deposition methods on the ITO coated glass substrates. The characterization was performed by analyzing the resistivity, Hall effect, and conduction mechanism of TiO2 thin film. From resistivity and Hall effect can be determined carrier mobility, carrier density, and carrier type. Conduction mechanism was achieved by analyzing the characterization of current - voltage profiling. Morphology and crystal structure of TiO2 thin films are also considered have some effects to the electrical properties that mention above, therefore, they were also examined in this project. Anatase structure was achieved with the resistivity in order of 1-2 MO,. The film has n-type of carrier with the net carrier density ± 1417 cm 3."

"Campuran Oksida Seng/Titanium Dioksida/Oksida Tembaga (ZnO/TiO2/CuO) dengan lima variasi rasio molar CuO disintesis dengan menggunakan metode sol-gel dan dikarakterisasi menggunakan Energy Dispersive X-Ray (EDX), X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) dan UV-visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV- DRS). Aktivitas fotokatalitik diamati menggunakan larutan metilen biru (MB) di bawah pemaparan sinar Ultraviolet (UV) dan cahaya tampak dengan metal oksida ZnO/TiO2 sebagai pembanding. Hasil aktivitas fotokatalitik menunjukkan sampel dengan rasio molar CuO sebesar 0.5 dapat mendegradasi lebih baik di bawah paparan sinar UV dan cahaya tampak. Kondisi optimum aktivitas fotokatalitik didapatkan pada kondisi pH 13, dosis fotokatalis 0.2 g/L dan konsentrasi awal MB 20 mg/L baik di bawah paparan sinar UV maupun cahaya tampak.

---

Zinc Oxide/Titanium Dioxide/Copper Oxide (ZnO/TiO2/CuO) metal oxide mixture with five various CuO molar ratio were synthesized using sol-gel method and were characterized by Energy Dispersive X-Ray (EDX), X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) and Ultraviolet- visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-DRS). Photocatalytic activities were observed by using methylene blue (MB) solution under Ultraviolet (UV) light and visible light irradiation using photocatalytic activity of ZnO/TiO2 metal oxide mixture as comparison. The result shows sample with 0.5 ratio molar of CuO have higher degradation capability on both UV light and visible light irradiation. Photocatalytic activity optimum condition were obtained at pH 13, 0.2 g/L of photocatalyst and 20 mg/L of MB initial concentration."

"Litium titanat (Li4Ti5O12) merupakan kandidat yang menjanjikan sebagai anoda baterai Lithium-ion. Litium titanat disintesis menggunakan metode solid state dengan mencampurkan TiO2 xerogel yang dibuat dengan metode sol gel dan litium karbonat (Li2CO3) komersil. Dalam penelitian ini digunakan tiga variasi penambahan kadar massa Li2CO3, yaitu 0% (sampel LTO 1), 50% (sampel LTO 2), dan 100% (sampel LTO 3) melebihi stoikiometri. Karakterisasi menggunakan pengujian XRD, FESEM, UV-vis spectroscopy, dan BET telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh kadar litium berlebih terhadap struktur, morfologi, dan energi celah pita sampel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran kristalit, ukuran diameter partikel, energi celah pita, dan luas permukaan masing-masing sampel berturut-turut adalah 8,27 nm, 8,44 μm, 3,88 eV untuk sampel LTO 1; 8,22 nm, 8,56 μm, 4,02 eV, 22,529 m2/gr untuk sampel LTO 2; 4,76 nm, 2,07 μm, 4,12 eV, 16,804 m2/gr untuk sampel LTO 3. Selain itu, litium berlebih yang digunakan dalam sintesis Li4Ti5O12 menyebabkan terbentuknya pengotor TiO2 rutile dan Li2TiO3. Senyawa Li4Ti5O12 hanya terbentuk pada sampel LTO 1 dan LTO 2. Untuk mensintesis senyawa Li4Ti5O12 menggunakan metode solid state tanpa menghasilkan pengotor dapat mengacu pada diagram fasa Li2O-TiO2 (28,64% mol Li2O-71,36% mol TiO2).

---

Lithium titanate (Li4Ti5O12) is a promising candidate for lithium ion battery anode. Lithium titanate was synthesized by solid state method using xerogel TiO2 was prepared by sol gel method and commercial lithium carbonate (Li2CO3). This research varies the content of Li2CO3 addition, 0% (sample LTO 1), 50% (sample LTO 2), and 100% (sample LTO 3) Li2CO3 mass excess. Characterization using XRD, FESEM, UV-vis spectroscopy, and BET testing was performed to observe the effect of adding lithium excess in structure, morphology, and band gap energy.

The results show that crystallite size, particle diameter, band gap energy, and surface area of each sample is 8,27 nm, 8,44 μm, 3,88 eV for sample LTO 1; 8,22 nm, 8,56 μm, 4,02 eV, 22,529 m2/gr for sample LTO 2; 4,76 nm, 2,07 μm, 4,12 eV, 16,804 m2/gr for sample LTO 3. Furthermore, the excess of lithium used for Li4Ti5O12 synthesis cause the formation of impurity compound such as rutile TiO2 and Li2TiO3. Li4Ti5O12 compound was successfully syntesized in sample LTO 1 and LTO 2. In order to synthesis pure Li4Ti5O12 without any impurities using solid state method, Li2O-TiO2 phase diagram (28,64% mol Li2O-71,36% mol TiO2) can be used as a reference."