Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Saat ini dibutuhkan perubahan atau inovasi dalam pembuatan amonia yang lebih ramah lingkungan dan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil. Salah satu alternatifnya yaitu dengan memanfaatkan konsep reduksi fotoelekrokimia menggunakan material semikonduktor TiO2. Pada penelitian ini, dilakukan modifikasi TiO2 Nanotube Array (TNA) melalui metode anodisasi, dan dilanjutkan dengan reduksi secara elektrokimia untuk mendapatkan spesi TiO2 dengan populasi Ti3+ yang diperkaya (Blue TiO2 dan Black TiO2), disertai variasi annealing yang berbeda untuk mempelajari pengaruhnya terhadap morfologi dan karakteristik fotoelektrokimia. Selanjutnya dilakukan evaluasi kinerja White TiO2, Blue TiO2 dan Black TiO2 Nanotube Array (TNA) sebagai elektroda pada sistem fotoelektrokimia untuk konversi N2 menjadi amonia. Hasil penelitian menunjukkan modifikasi TiO2 dengan metode self-doping menghasilkan blue TiO2 dan black TiO2 Nanotube Array (TNA) yang memiliki morfologi dan aktivitas fotoelektrokimia lebih baik berdasarkan hasil karakterisasi yang diperoleh dengan adanya spesi Ti3+ dan oxygen vacancy yang terbentuk. Berdasarkan karakterisasi FTIR intensitas Ti-O-Ti semakin berkurang akibat semakin banyaknya spesi Ti3+ dan oxygen vacancy. Hal ini mempengaruhi pergeseran band gap dari 3,2 eV menjadi <3,2 eV. Selain itu, Lama waktu annealing mempengaruhi aktivitas fotoelektrokimia dari White TiO2, Blue TiO2 dan Black TiO2 Nanotube Array (TNA). semakin lama waktu annealing semakin banyak spesi Ti3+ yang terbentuk sehingga meningkatkan aktivitas fotoelektrokimia. namun jika melewati batas maksimum Ti3+ akan ter-reoksida kembali dan menurunkan aktivitas fotoelektrokimia. Berdasarkan hasil XRD waktu anneling tidak secara signifikan mempengaruhi fasa kristal, namum mempengaruhi ukuran kristal. Photocurrent tertinggi diperoleh pada Blue TiO2 dengan densitas arus sebesar 0,0301 mA/cm-2 pada penyinaran sinar UV. Onset potensial OER paling rendah dan onset potensial HER, NRR paling tinggi didapatkan pada Blue TiO2. Pada pengaplikasian konversi N2 menjadi amonia menggunakan sistem PEC dengan fotoanoda Black TiO2 Sedangkan untuk katoda gelap menggunakan White TiO2 waktu anneling 4 jam, Blue TiO2 waktu anneling 2 jam dan Black TiO2 waktu anneling 2 jam pada kondisi penerangan gelap-gelap dan gelap terang dikedua kompartemen. Dari hasil karakterisasi dan aplikasi konversi reduksi N2 menjadi amonia, didapatkan kesimpulan Blue TiO2 memiliki performa atau kinerja yang lebih baik dari black TiO2 dan White TiO2 sebagai elektroda pada sistem fotoelektrokimia untuk konversi N2 menjadi amonia karena memiliki spesi Ti3+ dan oxygen vacancy lebih banyak. Dengan menghasilkan amonia sebesar 0,06413 μmol/h cm2 dengan waktu anneling 2 jam pada kondisi penerangan gelap-gelap di kedua sisi. Hal ini menunjukkan semakin banyaknya spesi Ti3+ dan oxygen vancancy yang terbentuk, semakin efektif untuk konversi nitrogen menjadi amonia. ......Currently, changes or innovations are needed in the manufacture of ammonia that is more environmentally friendly and reduces the use of fossil fuels. One alternative is to utilize the concept of photoelectrochemical reduction using a TiO2 semiconductor material. In this study, a modification of the TiO2 Nanotube Array (TNA) was carried out by anodizing method, followed by electrochemical reduction to obtain TiO2 species with enriched Ti3+ populations (Blue TiO2 and Black TiO2), with different variations of annealing to study their effect on morphology and characteristics. photoelectrochemistry. Furthermore, the performance evaluation of White TiO2, Blue TiO2 and Black TiO2 Nanotube Array (TNA) as electrodes in the photoelectrochemical system for the conversion of N2 to ammonia was carried out. The results showed that modified TiO2 using the self-doping method produced blue TiO2 and black TiO2 Nanotube Array (TNA) which had better morphology and photoelectrochemical activity based on the characterization results obtained in the presence of Ti3+ species and the formed oxygen vacancy. Based on the FTIR characterization, the intensity of Ti-O-Ti decreases because there are more Ti3+ species and empty oxygen. This affects the shift in the band gap from 3.2 eV to <3.2 eV. In addition, annealing time affects the photoelectrochemical activity of White TiO2, Blue TiO2 and Black TiO2 Nanotube Array (TNA). The longer the time, the more Ti3+ species formed, thereby increasing the photoelectrochemical activity. However, if it exceeds the maximum limit, Ti3+ will be re-oxidized and reduce the photoelectrochemical activity. Based on the results of XRD annealing does not significantly affect the crystal phase, the amount of time that affects the crystal size. The highest photocurrent was obtained on Blue TiO2 with a current density of 0.0301 mA/cm- 2 under UV irradiation. The lowest OER onset potential and HER potential onset, the highest NRR was found in Blue TiO2. In the application of the conversion of N2 to ammonia using a PEC system with a Black TiO2 photoanode. Meanwhile, for the dark cathode, White TiO2 annealed time is 4 hours, Blue TiO2 annealed time is 2 hours and Black TiO2 annealed time is 2 hours in dark and light conditions in both compartments. From the results of the characterization and application of the conversion of N2 to ammonia reduction, it was concluded that Blue TiO2 has better performance or performance than Black TiO2 and White TiO2 as electrodes in a photoelectrochemical system for the conversion of N2 to ammonia because it has Ti3+ species and more oxygen vacancies. By producing ammonia of 0.06413 mol/h cm2 with an anneling time of 2 hours under dark lighting conditions on both sides. This shows that the more Ti3+ and oxygen vancancy species formed, the more effective it is to convert nitrogen into ammonia.

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 :
Pencemaran air sekarang ini semakin bertambah dengan semakin meningkatnya penggunaan bahan-bahan kimia, baik dalam proses industri maupun pada pertanian. Senyawa organik merupakan salah satu polutan air pada sumber air minum. Senyawa organik tersebut diantaranya adalah senyawa aromatik, senyawa hidrokarbon terklorinasi, dan senyawa aromatik terklorinasi. Penemuan fotokatalitik dapat menjadi alternatif dalam pemurnian air, karena memiliki beberapa keuntungan, yaitu hasil reaksi tidak berbahaya untuk lingkungan dan proses dapat dihentikan dengan mudah atau diatur. Pada penelitian ini reaksi fotokatalitik dengan Ti02 yang diimmobilisasi pada pelat titanium diterapkan untuk degradasi senyawa 2,4-diklorofenol. Immobilisasi TiO2 pada pelat titanium dilakukan dengan metode sol gel dari dua prekursor, yaitu titanium diisopropoksi bisetilasetoasetat (TAA) dan titanium diisopropoksi bisasetilasetonat (TEA). Pemeriksaan lapisan tipis Ti02 pada pelat titanium dilakukan dengan TLC-scanner dan difraksi sinar X. Kristal Ti02 hasil dari kedua prekursor sama, yang terbesar adalah anatase (72,15% untuk TEA dan 70,45% untuk TAA). Proses degradasi 2,4-diklorofenol dilakukan dibagi dalam tiga bagian yaitu variasi perlakuan dengan UV dan katalis, perlakuan dengan bias potensial dan perlakuan dengan penambahan hidrogen peroksida. Proses fotokatalitik dengan Ti02 dan UV dapat menurunkan konsentrasi 2,4-diklorofenol 43,46% (TEA) dan 48,65% (TAA). Tetapi tidak terjadi mineralisasi sempurna karena ion klorida yang dihasilkan hanya 0,4075 ppm (TEA) dan 0,4206 ppm (TAA). Sebagian besar 2,4-diklorofenol terdegradasi hanya sampai membentuk senyawa intermediet yang masih mempunyai 2 atom klor. Bias potensial dan penambahan H202 dilakukan untuk meningkatkan hasil degradasi yang dicapai, yaitu dengan menghambat terjadinya rekombinasi lubang positif dan elektron yang terbentuk pada proses fotokatalitik. Penurunan konsentrasi 2,4- diklorofenol pada variasi perlakuan ini (UV/BP-TAA : 38,93%, UV/H2OrTAA : 53,42%, UV/BP/H2C>2-TAA : 39,62%) tidak berbeda secara berarti dengan perlakuan UV dan katalis (UV-TAA : 48,65% dan UV-TEA : 43,46%). Ion klorida yang dihasilkan yaitu UV/BP-TAA : 2,540 ppm, UV/H202-TAA : 0,928 ppm, UV/BP/H202-TAA : 4,106 ppm. Konsentrasi ion klorida yang dihasilkan ini lebih besar daripada perlakuan UV dan katalis (UV-TAA). Dapat disimpulkan bahwa bias potensial dan penambahan H202 pada reaksi fotokatalitik dapat meningkatkan proses mineralisasi 2,4-diklorofenol.

Abstrak :
ABSTRAK
Penggunan zat warna pada industri tekstil di satu sisi menimbulkan limbah yang dapat menggangu ekosistem. Zat warna tekstil ada beberapa macam. Pada penelitian ini menggunakan zat warna chloranil. Chloranil merupakan suatu senyawa organohalogen yang cukup bersifat racun. Percobaan ini bertujuan untuk mengurangi limbah zat warna chloranil dengan metode fotokatalitik menggunakan katalis suspensi TiO2. Proses fotokatalisis yang melibatkan partikel ? partikel semikonduktor TiO2 dibawah iluminasi sinar UV-Vis akan menghasilkan radikal hidroksil yang dapat mendegradasi zat warna chloranil. Hasil yang didapat menunjukkan konsentrasi TiO2 optimum untuk mendegradasi zat warna chloranil adalah 60 ppm dan waktu optimum yang didapat 6 jam. Penurunan zat warna chloranil (20 ppm) pada konsentrasi TiO2 optimum dan waktu optimum adalah sebesar 95,2% sedangkan CODnya sebesar 33,3%. Penggunaan jumlah TiO2 optimum (60 ppm) dengan lama waktu radiasi yang optimum (6 jam), pada berbagai konsentrasi masih cukup efektif pada konsentrasi chloranil 40 ppm (absorbansi berkurang sebesar 63,5 % COD berkurang sebesar 15,1%)

Abstrak :
Alizarin merupakan bahan pewarna yang digunakan pada industri tekstil. Penggunaan zat ini mengakibatkan limbah industri yang dapat mencemari lingkungan. Upaya untuk menanggulangi masalah pencemaran ini sudah banyak dilakukan, diantaranya dengan adsorpsi karbon aktif dan penggunaan mikroorganisme. Namun cara-cara tersebut masih kurang efektif di dalam penggunaannya. Salah satu metode yang dapat dipakai adalah dengan proses fotokatalitik menggunakan katalis TiO2 dan sinar UV sebagai sumber energi. Proses fotokatalitik ini memanfaatkan spesi radikal bebas reaktif yang dihasilkan pada permukaan semikonduktor setelah dikenai energi foton. Pada penelitian ini digunakan sumber energi berupa lampu UV 36 watt dan sinar matahari. Kedua sumber energi tersebut kemudian dibandingkan untuk mencari kondisi degradasi alizarin yang paling efektif, dengan membandingkan parameter-parameter seperti; nilai absorbansi, konsentrasi TiO2 yang dibutuhkan, pH, COD, TSS, dan TDS. Pengukuran absorbansi dilakukan dengan spektrofotometer UV/Vis, penetapan pH dilakukan dengan pH-meter, COD dengan titrimetri, sementara TSS danTDS dengan metode gravimetri. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini, yaitu kondisi radiasi yang efektif dan efisien untuk mendegradasikan larutan alizarin 50 ppm adalah penggunaan sumber radiasi sinar matahari, yaitu dengan konsentrasi TiO2 sebanyak 20 ppm dan waktu radiasi selama 3 jam.

Abstrak :
ABSTRAK
p-Klorofenol merupakan salah satu bahan yang digunakan pada beberapa proses industri, penggunaan dari senyawa ini akan menghasilkan limbah yang mencemari lingkungan. Metode yang dikembangkan adalah dengan proses fotokatalitik menggunakan katalis TiO2 dan sinar UV sebagai sumber energi. Proses katalitik ini memanfaatkan spesi radikal bebas reaktif yang dihasilkan pada permukaan semikonduktor setelah dikenai energi foton. Pada penelitian ini digunakan sumber energi berupa lampu UV didalam reaktor kemudian dicari kondisi degradasi p-Klorofenol yang paling efektif dengan menentukan beberapa parameter seperti jumlah katalis TiO2 optimum, waktu optimum, pH optimum, konsentrasi larutan p-Klorofenol serta perbedaan degradasi p-Klorofenol yang menggunakan katalis TiO2 saja dan sinar UV saja. Pengukuran absorbansi dilakukan dengan spektrofotometer UV/Visibel. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini yaitu kondisi yang efektif untuk mendegradasi larutan p-Klorofenol 20 ppm adalah dengan menggunakan katalis TiO2 sebanyak 2 g/L, waktu 180 menit (3 jam) serta pH optimum 6.

Abstrak :
Telah dilakukan preparasi titanium dioksida dari prekursor titanium tetraisopropoksida (TTIP) dengan metode sol-gel. Karakterisasi TiO2 dengan X-Ray Difraktometer (XRD) dan Diffuse Reflectance Spektrometri (DRS) menunjukkan bahwa kristal TiO2 mempunyai struktur anatase dan rutile dengan ukuran kristalit sebesar 5 nm dan energi celah sebesar 3,18 eV. Larutan Congo Red dengan konsentrasi 30 ppm berhasil didegradasi dengan katalis ini yang dibuktikan dengan hilangnya warna pada larutan. Pengukuran dilakukan dengan tiga kondisi yang berbeda, yaitu fotokatalisis, fotolisis, dan katalisis. Hasil dari ketiga kondisi ini membuktikan bahwa hilangnya atau rusaknya molekul Congo Red benar disebabkan oleh proses fotokatalisis. Katalis yang telah aktif disuspensikan dalam air dan digunakan untuk melapisi pelat kaca. Immobilisasi TiO2 pada pelat kaca dilakukan dengan teknik spraying. Untuk membuktikan keberadaan TiO2, pelat kaca diuji dengan DRS. Pelat kaca yang telah dilapisi TiO2 diletakkan dalam ruang uji. Ruang uji terdiri dari satu buah lampu UV 9 W, 3 buah kipas (DC 5 V), termometer, dan higrometer. Uap xilena sebagai senyawa model kelompok iv Volatile Organic Compounds (VOCs) telah berhasil didegradasi secara fotokatalitik menggunakan TiO2 hasil sintesis yang dilapiskan pada dinding dalam ruang uji. Aktifitas degradasi fotokatalitik diuji dengan mengumpankan xilena (model) ke dalam ruang uji dan uapnya dianalisis dengan kromatografi gas yang dilengkapi dengan detektor Flame Ionization Detector (GC-FID). Degradasi xilena selama 100 menit mencapai 58% dengan tetapan laju reaksi pseudo orde satu (k’) 8,48.10-3 menit-1. Pengukuran dilakukan dengan empat kondisi yang berbeda, yaitu fotokatalisis, fotolisis, katalisis, dan kontrol.

Abstrak :
Kombinasi TiO2 dan PalmPAS sebagai detergen yang stabil untuk mengangkat dan mendegradasi kotoran berupa methylene blue serta menghasilkan limbah hasil pencucian dengan PalmPAS pada air sadah telah dilakukan. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan komposisi PalmPAS dan TiO2 dengan pengaturan pH dan proses sonikasi. Semua variasi yang dibuat menunjukkan kestabilan yang baik. Laju pengendapan TiO2 dalam detergen dibawah 1% selama 3 jam dan penurunan konsentrasi PalmPAS dibawah 2 % selama 14 hari. Komposisi optimum yang didapat adalah 0.1% TiO2-0.4% PalmPAS dengan pengangkatan kotoran sebesar 82% dan degradasi kotoran sebesar 92%. Pengujian pada air sadah dengan konsentrasi ion Ca2+ 20-60 ppm menyebabkan penurunan penangkatan kotoran sebesar 20-51% dan penurunan degradasi kotoran sebesar 33-43%. ...... Combination of TiO2 and PalmPAS as a stable detergent to remove and degradate methylene blue as dirt and produce a clean waste with minimum concentration of PalmPAS has been investigated. The research varies PalmPAS dan TiO2 concentration with pH adjustment and sonication process. All the variation exhibits good stability. Precipitation rate of TiO2 is below 1% after 3 hours preparation and the decrease in PalmPAS concentration is below2% after 14 days preparation. 0,1% TiO2-0,4% PalmPAS shows the most optimum concentration that have detergency up to 82% of the dirt and degrade 92% of the dirt. Detergent performance in hardness water with ion Ca2+ concentration from 20 to 60 ppm decreases the detergency of dirt by 20-51% and also decrease the dirt degradation by 33-43%.

Abstrak :
The purpose of this research was to study the synthesis of TiO2 nanotubes on Ti-10Ta-10Nb thin film and the effect of applied potential on the tube size, length and morphology. The Ti-10Ta-10Nb thin film was deposited by dc magnetron sputtering on the CP Ti substrate. The anodization of this Ti-10Ta-10Nb thin film was performed in the solution containing 1M H3PO4 + 1.5wt.% HF at the potential readings of 4, 6, 8 and 10 V for 10 minutes. The results showed that there was a slight increase in the tube diameter from approximately 25 nm at 4 V to 50 nm at 8 V. The length of nanotube varied from 700-900 nm. Interestingly, at the potential of 10 V, the nanotube diameters were damaged with slight decreases in nanotube lengths (500 nm).