Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Telah dilakukan penelitian pengembangan film titanium dioksida berukuran nano, yang dilekatkan pada substrat gelas berlapis ITO (Indium Tin Oxide). Film titanium dioksida berkuran nano ini digunakan untuk mengembangkan sistem sensor Chemical Oxygen Demand (COD) model baru. Film ini diperoleh dengan teknik proses clip-coating pada dispersi homogen TiO2, dilanjutkan dengan proses pemanasan hingga 450 °C. Dispersi homogen ini dibuat melalui dua metode yang berbeda, yaitu metode refluks hidrotermal dan pemanfaatan template triton-100. Film TiO2 yang diperoleh dikarakterisasi dengan Atomic Force Microscopy (AFM) dan X-Ray Diffraction (XRD). Analisis AFM memberikan informasi roughness dan ukuran partikel dari film, sedangkan XRD memberikan infomasi struktur dan ukuran kristal. Hasil menunjukkan bahwa film yang dipreparasi dengan metode refluks hidrotermal memberikan roughness 1,596 nm dan ukuran partikel 9,8 nm, sedangkan film yang dipreparasi dengan metode pemanfaatan template triton X-100 memberikan roughness 2,377 nm dan ukuran partikel 4,7 nm. Hasil analisis AFM dari kedua metode sintesis ini telah dikonfirmasi dengan XRD yang memberikan ukuran partikel masing- masing 9,64 nm dan 9,38 nm sebagai kristai anatase Film Ti02 yang dikembangkan ini menunjukkan aktifitas oksidasi fotokatalisis yang sangat baik. Dengan menggunakan film TiO2 berukuran nano yang dilekatkan di atas gelas berpenghantar listrik telah sukses dibuat dan diuji sebagai sensor COD. Sensor COD model baru yang dikembangkan ini berbasis fenomena fotoelektrokatalis, sedangkan konstruksi perangkatnya adalah sel elektrokimia dengan tiga elektroda. Lapisan tipis titanium dioksida di atas gelas-ITO difungsikan sebagai elektroda kerja yang dipasangkan dengan kawat Pt sebagai elektroda bantu, dan Ag/AgC| sebagai elektroda pembanding. Rangkaian sel elektrokimia dengan elelctroda kerja lilin 1702 ini pada saat permukaan TiO2 dikenai sinar ultra violet (~ 400 nm) memberikan respon initial photocurrent (arus-cahaya awal) yang unik dan merespon kondisi kimiawi tertentu dalam Iarutan contoh yang kontak dengan elektroda. Evaluasi lebih lanjut menunjukkan bahwa arus-cahaya awal dapat diamati dalam rentang waktu 10 detik dan besarnya proporsional dengan kandungan zat organik dalam larutan oontoh yang diuji. lntegrasi evolusi arus-cahaya awal ini versus waktu memberikan nilai muatan (Q = fidt; Q = muatan; i = arus; t= waktu) yang proporsional dengan konsentrasi mengikuti formulasi Faraday (Q = nFCV; n= jumlah elektron yang terlibat; F = konstanta Faraday; C = konsntrasi analit; dan V = volume). Arus-cahaya awal yang diamati ini pada dasarnya adalah akibat aliran elektron dari anoda ke katoda dalam sirkuit sel elektrokimia yang dirangkai, ketika elektronnya akan didisperse ke dalam larutan contoh melalui katoda dan akan ditangkap oleh akseptor elektron dalam air contoh (dominannya adalah oksigen). Pada prinsipnya integrasi arus-cahaya, terlepas apa jenis zat organiknya, akan proporsional dengan kandungan zat organik dalam air contoh, yang selanjutnya memberikan gambaran nyata kebutuhan oksigen kimiawi (COD) dalam air oontoh. Rangkaian sensor COD yang dibuat mampu menunjukkan nilai COD dengan benar pada rentang konsentrasi 10-150 mg/L dengan sensitivitas 3,9588 pCImglL, limit deteksi 1,9293 pC, presisi +-5,86 %. ......Titanium dioxide (TiO2) nanoparticle film coated onto ITO (lndium Tin Oxide) glass has been developed and successfully applied for a new Chemical Oxygen Demand (COD) sensor. The TiO2 nanoparticles film were obtained by a dip-coating techniques in to a homogenous dispersion of TiO2, followed by a heat treatment up to 450 °C. The homogeneous dispersion was prepared by two different sol-gel methods, namely reflux hydrothermal and triton X-100 template methods. The obtained TIO2 films were characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and X-Ray Diffraction (XRD) methods. The AFM analysis provide information on the roughness and particle size of the film, while XRD give information on the crystal structure and crystallite size. It was observed that the film prepared by reflux hydrothermal method have a roughness and particle size of 1.596 nm and 9.8 nm, while the film prepared by triton X-100 template method give roughness and particle size of 2.377 nm and 4.7 nm, respectively. The XRD analysis revealed that both films were predominated by anatase crystal structure and having -a crystallite size of 9.64 nm and 9.38 nm (predicted by Scherer equation). In addition the developed TiO2 film showed a good photocatalytic oxidation activities. By employing the above mentioned film, a new COD sensor based on photoelectrocatalytic principle has been constructed. The sensor system basically is an electrochemical cell which consist of three electrodes, i.e, working electrode (thin film TiO2), counter electrode (Pt wire) and reference electrode (Ag/AgCl). When the surface of working electrode (the TiO2 film) in electrochemical cell is illuminated by ultra violet light (~ 400 nm), a unique initial photocurrent was observed as a response to the present of organic chemical in sample solution that contact with electrodes. Furthermore, the carefully evaluation showed that the initial photocurrent (it can be observed in 10 seconds) is proportional to the organic chemical concentration in the sample. The integration of initial photocurrent versus time gives a charge value (Q = Iidt; Q = charge; I = photocurrent; t = elapsed time upon illumination), which is, again, proportional to the concentration of organic chemical (follows the Faradays Law, Q = nFCV; where n = number of electron transferred; F = Faraday constant; C = concentration of the compound; and V = volume). The initial photocurrent observed is representation of a flow electron from anode to cathode in electrochemical cell circuit, where the electron will be dispersed into sample solution through cathode and caught by electron acceptor in the water sample (dominated by oxygen). Hence the charge (Q) will be proportional to the organic concentration and can be correlated to the COD value in the water samples. The newly developed COD in the water samples. The newly developed COD sensor showed a practical linier range of 10-150 mg/L, sensitivity 3.9588 uC/mg/L, detection limit 1.9293 uC, and precision +-5,86 %.

Abstrak :
Penelitian yang dilaporkan ini merupakan bagian dari pengembangan metode baru dalam penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis. Penentuan nilai COD yang diusulkan dilakukan dengan memanfaatkan proses fotoelektrokatalis pada permukaan titanium dioksida. Dalam proses tersebut arus cahaya yang muncul, sebagai akibat oksidasi zat kimia dalam air, dikorelasikan dengan kebutuhan kimiawi oksigen dalam air yang diperiksa. Dalam penelitian ini dilakukan investigasi optimalisasi intensitas lampu UV, bias potensial, tingkat pelapisan TiO2 dan pengaruh pH. Optimasi ini diharapkan dapat meningkatkan respon arus cahaya yang dihasilkan dari proses photodegradasi senyawa organik, sehingga dapat meningkatkan linieritas dari daerah kerja probe COD yang dikembangkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas fotokatalisis optimum diperoleh pada kondisi tingkat pelapisan sebanyak 12 pelapisan, dengan tingkat pengisian TiO2 sebesar 0.3165 mg/cm2, besaran bias potensial 0.3-0.5 V, pH 5-9 dan intensitas lampu maksimal pada keadaan 7 lampu UV ( 7x 35 uW/cm2). Hasil optimasi ini digunakan untuk mengatur kondisi probe COD dalam uji penentuan nilai COD terhadap larutan air yang masing-masing mengandung glukosa, metanol dan asam benzoat. Hasilnya menunjukkan bahwa dengan kondisi tersebut respon arus cahaya linier terhadap peningkatan konsentrasi zat organik yang setara dengan nilai COD sampai dengan 500 mg/l O2. ......This research is part of the development of new methods for the determination of COD based on photoelectrocatalysis on titanium dioxide surface. In this proposed method the COD value is derived from a photocurrent evolved during photoelectrocatalysis oxidation of chemicals in water. In this work, some variables such as UV light intensity, applied potential, the numbers of TiO2 coating of and the influence of pH, are invistigated to optimize the process. The results indicate that the optimum photocurrent is achieved at UV light intensity, numbers of coating, applied potential and pH value at 7 lamps (equal to 7 x is 35 uW/cm2), 12 coatings (equal to 0.3165 mg/cm2 loading), 0.3-0.5 V , and 5-9 pH scale, respectively. This optimization is expected to increase photocurrent responses from photodegradation process that eventually improve the linearity of the working dynamic of COD probe. These conditions are set up for the probe and tested against solution of glucose, methanol and benzoic acid in water. The system showed a linear response of photocurrent towards increasing of concentration of chemical that equivalent to COD values up to 500 mg / l O2.ography University of Indonesia Most of

Abstrak :
Hidrogen merupakan salah satu alternatif potensial untuk memenuhi besarnya kebutuhan energi di masa mendatang. Penelitian dan pengembangan hidrogen didorong oleh tingginya densitas energi per satuan berat (densitas energi gravimetrik) sebesar 140 MJ kg-1, di mana nilai tersebut 2,8 kali lipat lebih tinggi dibandingkan bahan bakar hidrokarbon. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk memproduksi hidrogen dengan energi terbarukan yaitu melalui pemecahan air fotoelektrokimia. Pada penelitian ini, heterostruktur ZnO nanorods (ZR) dan MoS2 nanosheets difabrikasi dengan metode spincoat untuk mendapatkan heterostruktur ZRM. Dari kurva densitas fotoarus vs. potensial (J-V curve), diperoleh hasil jika pembentukan heterostruktur menghasilkan densitas fotoarus sebesar 0,60 mA cm-2 pada 1,23 V vs. RHE, dua kali lipat lebih tinggi dibandingkan ZR (0,30 mA cm-2). Selain itu, efisiensi applied bias photon-to-current (ABPE) pada ZRM menunjukkan peningkatan hingga 0,91% dibandingkan ZR (0,18%). Peningkatan kinerja tersebut berasal dari penurunan celah pita dan peningkatan pemisahan muatan. Untuk memperoleh hasil yang maksimum, jumlah spincoat divariasikan. Diperoleh kinerja dan efisiensi tertinggi dengan jumlah spincoat sebanyak tiga kali. Hasil dari penelitian ini menunjukkan jika pembentukan heterostruktur ZRM dapat menghasilkan densitas fotoarus dan efisiensi yang cukup tinggi. ......Hydrogen is one of the potential alternatives to fulfil the enormous energy demands in the future. Hydrogen research and development is driven by its high-energy-density per unit weight (gravimetric energy density) of 140 mJ kg-1, which is 2.8 times higher than hydrocarbon-based fuels. One of prominent methods of generating hydrogen using renewable energy is through photoelectrochemical water splitting. In this study, the heterostructures of ZnO nanorods (ZR) and MoS2 nanosheets were fabricated using the spincoat method to form ZRM heterostructure. From the photocurrent density vs. potential curve (J-V curve), the heterostructure formation resulted in a photocurrent density of 0.60 mA cm-2 at 1.23 V vs. RHE, twice higher than ZR (0.30 mA cm-2). In addition, the applied bias photon-to-current efficiency (ABPE) on ZRM showed up to 0.91% compared to ZR (0.18%). The increase in performance came from the band gap reduction and charge separation enhancement. To obtain the maximum performance, the number of spincoat was varied. We found that the maximum performance and efficiency was yielded by thrice spincoat. The results show that the heterostructure formation of ZRM can produce high photocurrent density and efficiency.

Abstrak :
Penelitian ini merupakan bagian dari pengembangan metode baru dalam penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis. Proses fotoelektrokatalisis tersebut dikembangkan sebagai alternatif untuk menggantikan metode penentuan nilai COD konvensional yang rumit dan kurang ramah lingkungan. Penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis ini dilakukan dengan menggunakan titanium dioksida foto anoda yang berfungsi sebagai pembangkit oksidator, menggantikan peran dikromat pada metode konvensional. Dalam proses fotoelektrokatalisis, terjadi reaksi oksidasi senyawa organik pada permukaan TiO2. Terjadinya reaksi tersebut dapat diamati dengan munculnya arus cahaya selama proses pengukuran. Arus cahaya tersebut berkorelasi dengan banyaknya jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dalam air. Oleh karena itu arus cahaya dapat digunakan untuk menentukan nilai COD dalam sampel air yang diukur. Dalam penelitian ini dilakukan uji COD berbasis fotoelektrokatalisis terhadap sampel tiruan dan sampel lingkungan. Dalam proses penentuan tersebut diterapkan metode standar adisi agar pengaruh matrik sampel dapat dikurangi dan untuk menguji pengaruh zat kimia yang digunakan sebagai senyawa standar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode standar adisi dapat digunakan untuk pengukuran sampel tiruan, baik saat menggunakan larutan standar dari senyawa yang sama maupun saat menggunakan larutan standar dari senyawa berbeda yang menghasilkan hasil yang tidak berbeda. Hasil uji terhadap sampel lingkungan yang sebenarnya dengan metode tersebut, memberikan hasil yang tidak berbeda secara signifikan dengan nilai COD yang ditentukan secara konvensional.

---

This research is part of the development of new method in the determination of COD values based on photoelectrocatalysis. The newly develop Photoelectrochemil Chemical Oxugen Demand (PECOD) can be used as an alternative method to replace the conventional method which is complicated and not environmental friendly. The PECOD was employing titanium dioxide photo anode, as an oxidant generator replacing potassium dichromate in conventional method. In the photoelectrocatalysis process, organic compound oxidation reaction occurs at the TiO2 surface. The occured reaction can be monitored as emergence photocurrent during the process. The photocurrents have a correlation with the number of required amount of oxygen to oxydized organic compounds in the water. Thus, the COD value can be easily derived from the observed photocurrent. In this research, the mentioned PECOD was examined to determine COD value of the synthetic sample and environmental sample as well. The standar addition was employed, in order to reduce the matrix effect and effect of the organic chemical that was being choosen as a standard compound. The results indicated that a good agreement were obtained for all synthetic samples, wether by using exactly same or different compound as a standard compound. In addition, the COD values that were determined by proposed PECOD method and conventional methods showed no significant different both for synthetic and environmental samples.