Hasil Pencarian

Ditemukan 32642 dokumen yang sesuai dengan query

Vinanda Putritama

Sintesis struktur nanokomposit ZnO/MoS2 untuk aplikasi fotokatalis : efek perbedaan waktu eksfoliasi MoS2 = Synthesis of ZnO/MoS2 nanocomposite structures for photocatalysis application: effect of different exfoliation time of MoS2

"(ZnO) merupakan salah satu semikonduktor dengan celah pita lebar yang hanya aktif di bawah sinar ultraviolet sehingga membatasi kinerjanya sebagai fotokatalis. Sebaliknya, molibdenum disulfida (MoS2) adalah salah satu dari logam transisi dichalcogenide dengan celah pita kecil yang menghasilkan absorbansi kuat pada daerah cahaya tampak dalam spektrum cahaya. Oleh karena itu, fabrikasi nanokomposit ZnO/MoS2 diharapkan dapat meningkatkan penyerapannya di daerah ultraviolet dan cahaya tampak. Pada penelitian ini, nanorod ZnO disintesis di atas substrat kaca melalui dua proses yaitu ultrasonic spray pyrolysis dan metode hidrotermal sedangkan nanosheet MoS2 dieksfoliasi dengan metode eksfoliasi fasa-cair dengan dua waktu yang berbeda, yaitu 4 dan 8 jam. Morfologi dan struktur dari sampel dikarakterisasi dengan menggunakan FESEM, TEM, XRD, XPS, dan spektroskopi Raman sedangkan sifat optiknya dianalisa dengan DRS, UV-Vis dan spektroskopi Photoluminescence. Fasa MoS2 dalam nanokomposit ZnO/MoS2 tidak terdeteksi oleh XRD tetapi berdasarkan hasil FESEM terlihat ada MoS2 yang menempel di atas permukaan ZnO. Keberadaan MoS2 juga dikonfirmasi berdasarkan spektrum XPS yang menunjukkan bahwa ada ikatan Mo-S dan S-Zn serta spektrum Raman yang menunjukkan adanya mode vibrasi yang berasal dari ikatan Mo-S. Eksfoliasi MoS2 selama 8 jam menghasilkan jumlah lapisan yang lebih sedikit yaitu 3 lapisan dibandingkan eksfoliasi selama 4 jam yaitu 11 lapisan yang sesuai dengan hasil TEM dan nilai bandgap yang bertambah sebesar 0,12 eV. Hasil degradasi metil biru oleh nanokomposit ZnO/MoS2 menunjukkan bahwa nanosheet MoS2 mengurangi aktivitas fotokatalitik dari ZnO, hal tersebut berkaitan dengan jumlah lapisan dan sudut kontak dari MoS2.

As a wide bandgap semiconductor, Zinc Oxide (ZnO) is mainly active under UV light that limits its performance as a photocatalyst. In other hand, molybdenum disulfide (MoS2) is one of transition metal dichalcogenides with a narrow bandgap which exhibits strong absorption in visible region of solar spectrum. Therefore, the fabrication of ZnO/MoS2 nanocomposite was expected to enhance its absorption in UV and visible regions. In this work, ZnO nanorods were synthesized on glass substrates via a two-steps process of ultrasonic spray pyrolysis and hydrothermal methods while MoS2 nanosheets were exfoliated via liquid-phase exfoliation with two different exfoliation times, i.e. 4 and 8 hours. The morphology and structure of the samples were characterized by using FESEM, TEM, XRD, XPS, and Raman spectroscopy whereas the optical properties were analyzed by DRS, UV-Vis and Photoluminescence spectroscopy. The phase of MoS2 in ZnO/MoS2 nanocomposite was not detected by XRD but based on FESEM results it was seen that MoS2 nanosheets were attached to the surface of ZnO. The presence of MoS2 was also confirmed by the XPS spectrum which indicating that the Mo-S and S-Zn bonds exist and the Raman spectrum which show the vibrational modes of Mo-S bonds exist. The exfoliation of MoS2 for 8 hours resulted in MoS2 nanosheets with fewer layers which is 3 layers compared to the exfoliation of MoS2 for 4 hours which resulted in MoS2 with 11 layers and also the exfoliation of MoS2 for 8 hours increases the bandgap value of 0.12 eV. The degradation of methyl blue by ZnO/MoS2 nanocomposites results show that MoS2 nanosheets reduce the photocatalytic activity of ZnO which related with number of layers and contact angle of MoS2."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2019

S-Pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Mona Dini Mardia

Sintesis struktur nanokomposit Zno/MoS2 dan Zno/WS2 untuk aplikasi fotokatalis = Synthesis of ZnO/MoS2 and ZnO/WS2 nanocomposites for photocatalytic application

"Seng Oksida (ZnO) adalah fotokatalis semikonduktor yang menjanjikan karena harganya yang ekonomis, ramah lingkungan, tidak mudah bereaksi kimia serta stabil. Namun laju rekombinasi muatan yang tinggi membuat aktifitas fotokatalitiknya kurang optimal. Salah satu cara untuk mengurangi rekombinasi muatannya adalah dengan menggabungkan ZnO dengan semikonduktor lain yang memiliki energi band gap lebih rendah, antara lain bahan Transition Metal Di-Chalcogenides (TMDC). Pada penelitian ini, ZnO nanorods (NRs) disintesis dengan metode Ultrasonic Spray Pyrolysis (USP) dan metode hidrotermal diatas substrat kaca kemudian dilanjutkan dengan deposisi MoS2 dan WS2 diatas ZnO nanorod dengan metode spincoating. Untuk mendapatkan nanosheets MoS2 dan WS2, dilakukan eksfoliasi dengan metode Liquid Phase Exfoliation (LPE). Selanjutnya dilakukan karakterisasi morfologi, struktur dan sifat optik menggunakan SEM,TEM,XRD, XPS, Raman spectroscopy, UV-Vis and Photoluminescence Spectroscopy untuk menganalisis pengaruh penambahan MoS2 dan WS2 terhadap aktivitas fotokatalitik ZnO NRs. Kemudian hibrida ZnO/Mo2 dan ZnO/WS2 digunakan sebagai fotokatalis untuk mendegradasi metil biru dibawah penyinaran cahaya tampak dan sinar UV. Hasil menunjukkan bahwa deposisi MoS2 dan WS2 pada ZnO NRs memperlambat laju degradasi metil biru akibat sifat hidrofobik MoS2 dan WS2 yang menghalangi adsorpsi molekul H2O. Persen degradasi MB oleh fotokatalis ZnO murni, ZnO/MoS2 dan ZnO/WS2 selama 37,5 menit dibawah penyinaran cahaya tampak secara berturut-turut adalah 87,7%, 85,2%, dan 83,6% sedangkan dengan penyinaran ultraviolet adalah 81,0%, 78,2%, dan 77,9%. Degradasi metil biru oleh fotokatalis ZnO/WS2 lebih lambat daripada ZnO/MoS2 disebabkan ZnO/WS2 bersifat lebih hidrofobik seperti terlihat dari sudut kontak air terhadap permukaannya yang lebih tinggi.

Zinc oxide (ZnO) is a promising semiconductor photocatalyst due to its low cost, enviromentally friendly and chemical innertness and photostability. However, the high rate of charges recombination makes its photocatalytic activity is less optimal. One way to reduce the charges recombination rate is by decorating the ZnO with other semiconductors that have lower bandgap, such as transition metal dichalcogenides (TMDCs). In this study, ZnO nanorods were synthesized via ustrasonic spray pyrolysis and hydrothermal method on the the glass substrate and then followed by deposition of molybdenum disulfide (MoS2) and tungsten disulfide (WS2) on ZnO nanorods by using spincoating method. In order to produce MoS2 and WS2 nanosheets, this materials was firstly exfoliated by liquid phase exfoliation method. The morphology, structural and optical properties characterization by using SEM, TEM, XRD, XPS, Raman spectroscopy, UV-Vis and Photoluminescence Spectroscopy was performed to analyze the influence of MoS2 and WS2 on the photocatalytic activity ZnO NRs. Then the hybrid ZnO/MoS2 and ZnO/WS2 were used as photocatalyst for degradation of methyl blue under visible and UV light. Percentage degradation of MB by pure ZnO, ZnO/MoS2 and ZnO/WS2 photocatalysts for 37.5 minutes under visible light irradiation were 87.7%, 85.2%, and 83.6% respectively while those with ultraviolet radiation were 81,0%, 78.2%, and 77.9%. The degradation of methyl blue by ZnO/WS2 photocatalyst is slower than ZnO/Mo2 because Zn /WS2 is more hydrophobic as seen from the higher contact angle to the water."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2019

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Sitanggang, Ida Frisca Royani

Sintesis dan karakterisasi nanokomposit selulosa/Ag3PO4/ZnO untuk fotokatalisis degradasi metil jingga = Synthesis and characterization of cellulose/Ag3PO4/ZnO nanocomposite for photocatalytic degradation of methyl orange

"Nanokomposit selulosa/Ag₃PO₄/ZnO untuk fotokatalisis degradasi metil jingga telah disintesis dan dikarakterisasi menggunakan FTIR, XRD, UV-DRS dan SEM. Penambahan Ag₃PO₄ pada ZnO dapat menurunkan energi band gap ZnO dari 3.21 eV menjadi 3.19 eV. Pada penelitian ini, ZnO akan bertindak sebagai sisi aktif katalis, Ag₃PO₄ bertindak sebagai sensitizer yang dapat meningkatkan kemampuan katalis untuk menyerap sinar visible, sedangkan selulosa bertindak sebagai support katalis. Proses fotokatalisis degradasi metil jingga dilakukan di bawah sinar UV dan visible selama 1 jam. Kondisi optimum yang diperolah adalah ketika proses fotokatalisis dilakukan pada pH 6, menggunakan jumah katalis 45 mg, dengan rasio komposit pada ZnO/Ag₃PO₄ 1:2, dan rasio selulosa pada nanokomposit selulosa/Ag₃PO₄/ZnO 1:2:1. Nilai efisiensi fotodegradasi metil jingga yang paling tinggi adalah sebesar 81.05%. Reaksi ini mengikuti kinetika pseudo orde satu dan proses adsorpsi yang terjadi mengikuti model isoterm adsorpsi Langmuir.

Cellulose/Ag₃PO₄/ZnO nanocomposite for photocatalytic degradation of methyl orange have been synthesized and characterized by FTIR, XRD, UV-DRS, and SEM. The addition of Ag₃PO₄ to ZnO can reduce the band gap energy from 3.21 eV to 3.19 eV. In this work, ZnO acts as an active site, Ag₃PO₄ acts as sensitizer that can increase the ability of catalyst to absorb visible light, and cellulose acts as a catalyst support. The photocatalysis degradation of methyl orange was observe under UV and light illumination for an hour. The optimum condition obtained was when the photocatalyst was conducted at pH 6 using 45 mg catalyst with composite ratio ZnO/Ag₃PO₄ 1:2, and cellulose ratio on cellulose/Ag₃PO4/ZnO nano composite 1:2:1. The highest photodegradation efficiency of methyl orange is 81.05%. This reaction fits well to the pseudo-first order kinetics and Langmuir adsorption isotherm model."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2020

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Ekky Febri Noor Hamzah

Sintesis nanokomposit ZnO/CuBi2O4 dalam sistem dua fasa menggunakan ekstrak justicia gendarussa Burm F. serta uji aktivitas fotokatalitiknya = Synthesis nanocomposite ZnO/CuBi2O4 in two-phase system using extract Justicia gendarussa Burm. F. and their photocatalytic activity

"Pada penelitian ini, nanopartikel ZnO dan CuBi2O4 serta nanokomposit ZnO/CuBi2O4 yang disintesis dengan metode green dengan menggunakan ekstrak dari Daun Gandarusa telah berhasil dilakukan. Penggunaan ekstrak tanaman (fasa heksana) ini dilakukan dengan memanfaatkan kandungan metabolit sekunder yang ada pada tanaman tersebut (alkaloid, sapponin) sebagai sumber basa lemah serta agen penstabil pada pembentukan nanopartikel. Pada metode pembentukannya, ditambahkan metode stirrer dengan kecepatan tinggi (High-Speed Stirring) untuk membentuk ukuran nanopartikel yang lebih kecil dengan waktu yang lebih singkat. Hasil karakterisasi dari XRD dari nanokomposit ZnO/CuBi2O4 menunjukkan kesesuaian pada 2θ yang khas dengan CuBi2O4 maupun ZnO. Nilai bandgap yang diperoleh dari hasil pengamatan UV-Vis DRS adalah sebesar 2,72 eV. Dari pengukuran FTIR, diketahui adanya ikatan Zn-O (ulur), Cu-O (ulur), dan Bi-O pada bilangan gelombang tertentu. Hasil karakterisasi TEM menunjukkan bahwa ukuran rata – rata nanokomposit ZnO/CuBi2O4 sebesar 59,164 ± 16,89 nm. Lalu, dari hasil pengujian terhadap aktivitas fotokatalitik ZnO, CuBi2O4 dan ZnO/CuBi2O4 yang dilakukan terhadap zat warna malachite green menghasilkan persen degradasi berturut-turut sebesar 62,48%, 82,69% dan 95,51%, dengan kinetika reaksi yang mengikuti reaksi pseudo-order 1.

In this research, synthesis of nanoparticle ZnO, CuBi2O4 and nanocomposite ZnO/CuBi2O4 with a novel-green method using extract Justicia gendarrussa Burm. F has been successfully done. Plant-Extract (hexane-phase) was used to take advantages of their secondary metabolites (alkaloid,saponin) as weak-source and also capping agent in a nanoparticles formation process. This method, also assisted with High-Speed Stirring to decreases nanoparticles size in shorter time. The XRD patterns of Nanocomposite ZnO/CuBi2O4 shows a match with 2θ of typical ZnO and CuBi2O4 from references. Nanocomposite ZnO/CuBi2O4 has a bandgap value 2,72 eV from UV-Vis DRS measurement. TEM characterization shows that size average of obtained Nanocomposite ZnO/CuBi2O4 is 59,164 ± 16,89 nm. Then, to evalute their photocatalytic activity, malachite green phodegradation modelling is used. The percentage of photodegradation value were obtained for ZnO, CuBi2O4 and ZnO/CuBi2O4 in a row, 62,48%, 82,69%, and 95,51% with the following reaction kinetics pseudo-order 1."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2021

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Adysta Nandya Putri

Sintesis dan studi kinetika nanokomposit natrium alginat-Zno-bentonit sebagai fotokatalis dan adsorben dalam aplikasi pengurangan limbah zat warna congo red = Synthesis and kinetics study sodium alginate Zno-bentonite nanocomposites as photocatalyst and adsorbent for congo red dye waste reduction application

"Nanokomposit natrium alginat-ZnO-bentonit, nanokomposit ZnO-bentonit dan nanokomposit alginat-ZnO telah berhasil disintesis pada penelitian ini. Hasil sintesis yang diperoleh dikarakterisasi menggunakan SEM, TEM, FTIR dan XRD untuk mengetahui sifat dari nanokomposit yang dihasilkan. Setiap nanokomposit diuji kapasitas adsorpsinya terhadap penyerapan congo red. Dari analisa yang dilakukan, didapatkan nanokomposit natrium alginatZnO-bentonit mengadsorp congo red paling maksimum dengan kadar teradsorpsinya adalah sebesar 94.02 pada keadaan asam pH 3. Isoterm adsorpsi dari proses yang terjadi diketahui mengikuti isoterm Freundlich, dengan nilai r2 yang dihasilkan sebesar 0,9994. Pada proses degradasi dengan fotokatalisis, dilakukan studi kinetika dimana reaksi tersebut mengikuti kinetika orde satu dengan nilai r2 yaitu 0,9760 dan konstanta laju k sebesar 0,0121 menit-1.

Sodium alginate ZnO bentonite nanocomposite, ZnO bentonite nanocomposites and alginate ZnO nanocomposites have been successfully synthesized in this study. The synthesis results were characterized using SEM, TEM, FTIR and XRD to determine the properties of the nanocomposite. Each nanocomposite tested it rsquo s adsorption capacity against congo red adsorption. From the analysis, sodium alginate ZnO bentonite nanocomposite has maximum capacity to adsorbed congo red with amount of adsorbed dye is 94.02 in acid state pH 3. The adsorption isotherms of the process are known to follow the Freundlich isoterm, with the resulting r2 value of 0.9994. In the process of degradation with photocatalysis, kinetic studies were performed where the reaction followed first order kinetics with r2 values of 0.9760 and the rate constant k is 0.0121 min 1."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2017

S-Pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Dyah Wahyu Larasaty

Nanokomposit selulosa/Cu2O-ZnO sebagai fotokatalisis yang efisien untuk degradasi zat warna congo red = Cellulose/Cu2O-ZnO nanocomposite as an efficient photocatalyst for degradation of congo red dye

"Congo red adalah pewarna azo industri tekstil dengan kontaminan yang berbahaya bagi lingkungan perairan. Pada penelitian ini nanokomposit berbasis biopolimer yang digabung dengan bimetal semikonduktor tipe p-n heterojungtion telah berhasil disintesis didukung dengan karakterisasi FTIR, XRD, UV-DRS, SEM-EDS-Mapping, TEM-HRTEM, dan BET yang dimanfaatkan dalam proses fotodegradasi terhadap zat warna congo red. Tembaga (I) oksida (Cu2O) disintesis dengan metode presipitasi diperoleh energi band gap 2,29 eV dan seng oksida (ZnO) dengan metode kopresipitasi diperoleh energi band gap 3,22 eV. Nanokomposit Selulosa/Cu2O-ZnO memiliki ukuran partikel rata-rata 14,36 nm dan energi band gap menjadi 2,55 eV yang dapat digunakan sebagai fotokatalis pada daerah sinar tampak. Kondisi optimum uji aktivitas fotokatalitik diperoleh dengan massa 0,03 g, pH 3, dengan rasio komposit Cu2O-ZnO dan nanokomposit Selulosa/Cu2O-ZnO yang terbaik pada rasio 1:1, dan waktu reaksi 30 menit diperoleh persen degradasi maksimum sebesar 96,99%. Proses degradasi sesuai dengan studi kinetika reaksi orde reaksi satu dengan nilai R2 0,9822 dan konstanta laju 0,0567 menit-1. Isoterm adsorpsi mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir dengan nilai R2 sebesar 0,9951 yang berarti terjadi pada permukaan yang monolayer, menunjukkan bahwa proses yang terjadi adalah fotokatalisis atau degradasi. Nanokomposit berbasis biopolimer yang ramah lingkungan digabung dengan bimetal semikonduktor dapat dijadikan green katalis yang menghasilkan kinerja fotokatalitik yang tinggi dalam degradasi zat warna.

Congo red is azo dyes in the textile industry with contaminants that are harmful to the aquatic environment. In this study, nanocomposites of semiconductors bimetall with p-n heterojunction supported by biopolymer were successfully synthesized and supported by characterization of FTIR, XRD, UV-DRS, SEM EDS-Mapping, TEM-HRTEM, and BET which are used in the photodegradation process of congo red dye. Copper (I) oxide (Cu2O) was synthesized by precipitation method and band gap energy of 2.29 eV and zinc oxide (ZnO) by coprecipitation method and band gap energy of 3.22 eV. Cellulose/Cu2O-ZnO nanocomposite with average particle size of 14.36 nm and band gap energy of 2.55 eV can be used as a photocatalyst in visible light. The optimum condition of the photocatalytic activity were obtained with a mass of 0.03 g, pH 3, with the best ratio of Cu2O-ZnO composite and Cellulose/Cu2O-ZnO nanocomposite at a ratio of 1:1, and a reaction time of 30 minutes obtained a percentage maximum degradation of 96.99 %. The degradation process was in accordance with the first-order reaction kinetics study with an R2 value of 0.9822 and a rate constant of 0.0567 min-1. The adsorption isotherm follows the Langmuir adsorption isotherm with an R2 value of 0.9951 which means that it occurs on a monolayer surface, indicating that the process occurs is photocatalysis or degradation. Enviromentally friendly nanocomposites of semiconductors bimetall with supported by biopolymer can be used green catalysts that produce high photocatalytic performance in dye degradation."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2021

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Erin Caroline

Sintesis Nanokomposit NiO/CuBi2O4 sebagai Fotokatalis untuk Degradasi Metilen Biru = Synthesis of NiO/CuBi2O4 Nanocomposite as a Photocatalyst for Methylene Blue Degradation

"Metilen biru merupakan pewarna organik berbahaya dari limbah industri tekstil yang menyebabkan permasalahan lingkungan yang serius. Degradasi metilen biru dapat dilakukan melalui proses fotokatalisis dengan semikonduktor berbasis oksida logam seperti NiO dan CuBi2O4. Pada penelitian ini, NiO disintesis melalui metode sol-gel, sedangkan CuBi2O4 disintesis melalui metode solvotermal. Nanokomposit NiO/CuBi2O4 telah berhasil dikembangkan dengan memodifikasi NiO dan CuBi2O4 melalui metode grinding-annealing, yang dikonfirmasi oleh hasil karakterisasi XRD, FTIR, TEM, dan UV-Vis DRS. Penurunan nilai energi celah pita NiO dari 3,39 eV akibat keberadaan CuBi2O4 dapat diamati. Energi celah pita NiO pada NiO/CuBi2O4 1:1, 1:2, dan 2:1 yang diperoleh dari hasil karakterisasi UV-Vis DRS adalah 2,95 eV, 2,89 eV, dan 3,15 eV. Selain itu, aktivitas fotokatalitik NiO, CuBi2O4, dan NiO/CuBi2O4 sebagai katalis juga dievaluasi melalui degradasi metilen biru di bawah radiasi sinar tampak selama 3 jam. Hasil menunjukkan bahwa modifikasi NiO dengan CuBi2O4 dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik. Persentase fotodegradasi metilen biru dengan 10 mg katalis NiO/CuBi2O4 2:1 adalah 74,12% dengan konstanta laju sebesar 6,07×10–3 menit–1, yang lebih tinggi dibandingkan NiO dan CuBi2O4 tanpa modifikasi

Methylene blue is a hazardous organic dye from textile industrial effluents which causes serious environmental problems. Degradation of methylene blue could be carried out through photocatalysis process using metal oxide-based semiconductors such as NiO and CuBi2O4. In this study, NiO was synthesized by sol-gel method, while CuBi2O4 was synthesized by solvothermal method. NiO/CuBi2O4 nanocomposite was successfully developed by modifying NiO and CuBi2O4 through grinding-annealing method, which was confirmed by the results of XRD, FTIR, TEM, and UV-Vis DRS characterization. The decrease in bandgap energy value of NiO from 3.39 eV due to the presence of CuBi2O4 could be observed. The bandgap energies of NiO in NiO/CuBi2O4 1:1, 1:2, and 2:1 obtained from the results of UV-Vis DRS characterization were 2.95 eV, 2.89 eV, and 3.15 eV. Furthermore, the photocatalytic activity of NiO, CuBi2O4, and NiO/CuBi2O4 as catalysts were also evaluated by methylene blue degradation under visible light irradiation for 3 hours. The results showed that modification NiO with CuBi2O4 could enhance the photocatalytic activity. The percentage of methylene blue photodegradation using 10 mg NiO/CuBi2O4 2:1 catalyst was 74.12% with a rate constant of 6.07×10–3 min–1, which was higher than NiO and CuBi2O4 without modification."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2022

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Luthfiah

Sintesis Nanokomposit Ag/CuBi2O4 sebagai Fotokatalis untuk Degradasi Metilen Biru = Synthesis of Ag/CuBi2O4 Nanocomposite as a Photocatalyst for Methylene Blue Degradation

"Pewarna sintesis merupakan salah satu bahan pencemar lingkungan perairan karena sifatnya yang sulit terurai dan persisten sehingga dapat menghambat penetrasi cahaya matahari masuk ke dalam air dan menyebabkan penurunan aktivitas fotosintesis. Fotokatalitik dilakukan untuk mendegradasi pewarna sintesis dengan menggunakan CuBi2O4 yang memiliki energi celah pita sebesar 1.75 eV. Namun, rekombinasi pasangan e-/h+ pada CuBi2O4 dapat terjadi akibat celah pita yang sempit serta karena memiliki sifat mobilitas pembawa muatan yang buruk. Untuk mengurangi rekombinasi pasangan e-/h+ pada CuBi2O4 ditambahkan Ag sehingga efisiensi degradasi fotokatalitik meningkat. CuBi2O4 disintesis melalui metode solvotermal sedangkan Ag/CuBi2O4 disintesis melalui metode presipitasi-reduksi dengan rasio mol prekursor Ag:CuBi2O4 (1:1), (2:1), dan (1:2). Hasil sintesis CuBi2O4 dan nanokomposit Ag/CuBi2O4 dikarakterisasi dengan XRD, TEM, FTIR, dan Spektroskopi UV-Vis DRS. Kemampuan fotokatalitik Ag/CuBi2O4 untuk mendegradasi metilen biru dianalisis dengan variasi jenis katalis, variasi massa katalis (5 mg, 10 mg, dan 15 mg), variasi waktu iradiasi, dan variasi kondisi (adsorpsi dan fotolisis). Hasil degradasi metilen biru oleh CuBi2O4 dan Ag/CuBi2O4 dianalisis dengan Spektroskopi UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan Ag pada CuBi2O4 meningkatkan aktivitas fotokatalitik. Persentase degradasi metilen biru yang terbesar terjadi pada 10 mg Ag/CuBi2O4 (2:1) yaitu sebesar 82,51% dengan konstanta laju sebesar 9,07 x 10-3 menit-1.

Synthetic dyes are one of the pollutants in the aquatic environment because they are difficult to decompose and are persistent, so they can inhibit the penetration of sunlight into the water and cause a decrease in photosynthetic activity. Photocatalytic was performed to degrade synthetic dyes using CuBi2O4 which has a band gap energy of 1.75 eV. However, recombination of the e-/h+ pair on CuBi2O4 can occur due to the narrow band gap and because it has poor charge carrier mobility. In order to reduce the recombination of e-/h+ pairs in CuBi2O4, Ag was added so that the efficiency of photocatalytic degradation increased. CuBi2O4 was synthesized by the solvothermal method while Ag/CuBi2O4 was synthesized by the precipitation-reduction method with the mole ratio of Ag:CuBi2O4 precursors (1:1), (2:1), and (1:2). The CuBi2O4 and Ag/CuBi2O4 nanocomposites produced were characterized by XRD, TEM, FTIR, and UV-Vis DRS. The photocatalytic ability of Ag/CuBi2O4 nanocomposites in degrading methylene blue was analyzed with various catalyst types, catalyst mass variations (5 mg, 10 mg, and 15 mg), irradiation time variations, and conditions variations (adsorption and photolysis). Degradation results of methylene blue by CuBi2O4 and Ag/CuBi2O4 were analyzed by UV-Vis spectroscopy. The results showed that the addition of Ag into CuBi2O4 increased the photocatalytic activity. The greatest percentage of methylene blue degradation occurred at 10 mg Ag/CuBi2O4 (2:1) which was 82,51% with a rate constant of 9.07 x 10-3 min-1."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Rizantia Anggraini

Pengaruh waktu eksfoliasi nanosheets MoS2 terhadap kinerja fotodetektor nanokomposit MoS2/ZnO = Exfoliation time effect of MoS2 nanosheets on photodetectors performance based nanocomposites MoS2/ZnO

"ABSTRAK

ZnO merupakan salah satu semikonduktor yang berpotensi sebagai fotodetektor. Namun, responsivitas dan responnya masih cukup lambat sehingga perlu diperbaiki. Oleh karena itu, nanokomposit antara ZnO dengan Transition Metal Decalchogenides (TMDs) adalah struktur yang diharapkan dapat meningkatkan aktivitas fotodetektornya. Dalam penelitian ini, nanokomposit MoS2/ZnO disintesis di atas substrat interdigitated indium tin oxide (ITO) dengan metode ultrasonic spray pyrolysis dan hidrotermal, kemudian nanosheets MoS2 yang dieksfoliasi dengan variasi waktu 4 dan 8 jam dideposisi di atas nanorod ZnO dengan metode spin-coating. Pada penelitian ini telah berhasil ditunjukkan bahwa variasi waktu eksfoliasi 4 jam dan 8 jam menghasilkan nanosheets MoS2 yang hampir sama jumlah lapisannya yaitu 3-5 lapisan. Namun demikian, MoS2 8H dapat terdeposisi lebih banyak diatas permukaan nanorod ZnO. Penelitian ini menunjukkan bahwa secara umum penambahan MoS2 dapat meningkatkan kinerja fotodetektor nanorod ZnO baik di daerah UV maupun cahya tampak. Berdasarkan peningkatan nilai Responsivitas, Detektivitas dan Sensitivitas, penambahan MoS2 8H menghasilkan struktur nanokomposit MoS2/ZnO terbaik terutama untuk fotodetektor sinar merah (625 nm) akibat peningkatan photocurrent paling tinggi dan mobilitas elektron yang tinggi dalam MoS2 8H.

ABSTRACT

ZnO is one of the potential semiconductors for photodetector application. However, the responsivity and the time responses are still low and need more improvement. Therefore, the nanohybrid between ZnO and the transition metal decalchogenides (TMDs) is a promosing structure could increase the photodetector performance. In this study, ZnO nanorods structure was fabricated on the interdigitated indium tin oxide (ITO) electrode on glass substrate via ultrasonics spray pyrolysis and hydrothermal method, then MoS2 nanosheets with two different liquid exfoliation times (4 and 8 hours) were deposited on ZnO nanorods by spin-coating method. In this study it has been shown that the variation of exfoliation time of 4 and 8 hours produces MoS2 nanosheets that are almost the same number of layers, namely 3-6 layers. However, MoS2 8H can be deposited much more onto the surface of ZnO nanorods. Generally, this study shows that the addition of MoS2 can improve the performance of the ZnO nanorods photodetector in both the UV region and the visible light. Based on the increase in the value of Responsivity, Detectivity and Sensitivity, the addition of MoS2 8H produces the best nanohybrid MoS2/ZnO structure especially for red light photodetectors (625 nm) due to the highest increase in photocurrent and high electron mobility in MoS28H."

2019

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Indriyanti Novitasari

Z-Scheme heterojunction nanokomposit rGO/CeO2-BiVO4 sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna rhodamine B = Z-Scheme heterojunction nanocomposite rGO/CeO2-BiVO4 as a photocatalyst for degradation of rhodamine B dyes

"Pada penelitian ini telah berhasil disintesis Z-scheme heterojunction nanokomposit rGO/CeO2-BiVO4 yang digunakan sebagai fotokatalis dalam mendegradasi zat warna rhodamine b. Penggunaan rGO bertujuan sebagai mediator transfer elektron oleh dua semikonduktor CeO2 dan BiVO4. Keberhasilan sintesis nanopartikel CeO2, BiVO4, komposit CeO2–BiVO4 dan nanokomposit rGO/CeO2–BiVO4 didukung dengan energy band gap masing-masing 3,15 eV, 2,45 eV, 2,27 eV dan 2,30 eV. Hasil morfologi SEM menunjukkan terdapat nanokomposit CeO2–BiVO4 yang tersebar diatas permukaan rGO dan TEM diperoleh ukuran partikel rata-rata komposit CeO2–BiVO4 yang berada pada permukaan rGO adalah 18,3782 nm. Aktivitas fotokatalitik rGO/CeO2–BiVO4 terhadap degradasi rhodamine b diperoleh paling optimum sebesar 95,88% dalam waktu 40 menit dibawah sinar tampak. Kinetika reaksi terhadap degradasi rhodamine b mengikuti model kinetika pseudo orde satu dan isoterm adsorpsi Langmuir yang menunjukkan bahwa proses yang terjadi merupakan fotokatalisis. Mekanisme Z–Scheme Heterojunction pada nanokomposit rGO/CeO2–BiVO4 berhasil diusulkan didukung dengan peningkatan aktivitas fotokatalitik degradasi rhodamine b dibandingkan dengan material penyusunnya. Pengembangan fotokatalis berbasis mekanisme Z-Scheme Heterojunction yang memiliki aktivitas fotokatalitik yang baik dapat dipertimbangkan pada penelitian selanjutnya.

In this study, Z-scheme heterojunction nanocomposite rGO/CeO2-BiVO4 was successfully synthesized and used as a photocatalyst in degradation of rhodamine b dyes. The use of rGO is intended as an electron mediator of two CeO2 and BiVO4 semiconductors. The success of the synthesis of CeO2 nanoparticles, BiVO4, CeO2–BiVO4 composites and rGO/CeO2–BiVO4 nanocomposites was supported by energy band gaps of 3.15 eV, 2.45 eV, 2.27 eV and 2.30 eV, respectively. SEM morphology results showed that there were CeO2–BiVO4 nanocomposites spread over the surface of rGO and TEM results obtained the average particle size of CeO2–BiVO4 composites on the rGO surface was 18.3782 nm. The photocatalytic activity of rGO/CeO2–BiVO4 achieving the degradation efficiencies of 95.88% within 40 minutes under visible light. The reaction kinetics on the degradation of rhodamine b followed the pseudo-first-order kinetics model and the Langmuir adsorption isotherm which showed that the process was photocatalytic reaction. The Z–Scheme Heterojunction mechanism in the rGO/CeO2–BiVO4 nanocomposite was successfully proposed, supported by the increased photocatalytic activity of rhodamine b degradation compared to the pure CeO2 or BiVO4. Finally, the development of a photocatalyst based on the Z-Scheme Heterojunction mechanism with a great photocatalytic activity can be considered in further research."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2022

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

<< 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 >>

Hasil Pencarian :: Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian