Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"

Penelitian ini membahas pemanfaatan Titanium Dioxide Nanorods (TNRs) yang disintesis melalui metode hidrotermal, sebagai fotoanoda dalam pemecah air fotoelektrokimia yang dimodifikasi melalui reduksi elektrokimia untuk meningkatkan kinerjanya. TiO₂ dikenal memiliki stabilitas kimia yang tinggi, mudah dibuat, dan biaya produksi yang relatif rendah. Namun, karena celah pita yang cukup lebar dan rekombinasi cepat dari pembawa muatan terfotogenerasi, kondisi ini menyebabkan efisiensi pemisahan muatan yang tidak efektif dan penyerapan cahaya yang tidak optimal, sehingga membatasi efisiensi kinerjanya dalam pemecahan air fotoelektrokimia. Melalui proses reduksi elektrokimia, kekosongan oksigen terbentuk ketika Ti⁴⁺ direduksi menjadi Ti³⁺ didalam struktur TiO₂, yang berguna untuk meningkatkan efisiensi pemisahan muatan dan mengurangi rekombinasi elektron dan hole. Hasil karakterisasi menunjukan, TNRs yang terbentuk memliki fasa TiO₂ rutile dan tidak terjadi perubahan fasa setelah diberikan perlakuan reduksi elektrokimia, namun perlakuan tersebut menyebabkan perubahan morfologi yang menunjukkan penipisan. Penipisan ini dapat meningkatan sedikit penyerapan cahaya dan perubahan celah pita dari 3,02 eV menjadi 3,00 eV. Pengujian fotoelektrokimia menunjukkan hasil, bahwa perlakuan dari reduksi elektrokimia memiliki pengaruh pada sifat konduktivitas, dimana konduktivitas material menjadi jauh lebih baik dengan bentuk grafik Cyclic Voltammetry (CV) menyerupai persegi panjang. Peningkatan konduktivitas tersebut didukung juga oleh penurunan hambatan Rct dari 2812 Ω menjadi 1396 Ω. Sehingga, dihasilkan rapat arus tertinggi sebesar 0,55 mA/cm² pada 1,23 V vs RHE dan nilai Applied Bias Photon-to-current Efficiency (ABPE) tertinggi sebsar 0,12%. Hasil menunjukkan TNRs yang diberikan perlakuan reduksi elektrokimia dapat meningkatkan kinerja pemecahan air fotoelektrokimia.

---

This research discusses the use of Titanium Dioxide Nanorods (TNRs) synthesized through the hydrothermal method as photoanodes in a photoelectrochemical water splitting system, which is modified via electrochemical reduction to enhance its performance. TiO₂ is known for its high chemical stability, ease of fabrication, and relatively low production cost. However, due to its wide band gap and rapid recombination of photogenerated charge carriers, these conditions lead to ineffective charge separation efficiency and suboptimal light absorption, thus limiting its performance efficiency in photoelectrochemical water splitting. Through the electrochemical reduction process, oxygen vacancies are formed when Ti⁴⁺ is reduced to Ti³⁺ within the TiO₂ structure, which helps improve charge separation efficiency and reduce electron-hole recombination. Characterization results show that the formed TNRs have a rutile TiO₂ phase and no phase change occurs after the electrochemical reduction treatment, although the treatment causes morphological changes indicating thinning. This thinning can slightly enhance light absorption and change the band gap from 3.02 eV to 3.00 eV. Photoelectrochemical testing shows that the electrochemical reduction treatment affects the conductivity properties, making the material's conductivity significantly better, with the Cyclic Voltammetry (CV) graph resembling a rectangle. This conductivity improvement is also supported by a decrease in Rct resistance from 2812 Ω to 1396 Ω. Thus, the highest current density achieved is 0.55 mA/cm² at 1.23 V vs RHE and the highest Applied Bias Photon-to-current Efficiency (ABPE) is 0.12%. The results indicate that electrochemically reduced TNRs can enhance the performance of photoelectrochemical water splitting."

"Konversi energi surya ke panas merupakan metode penting untuk pembangkit listrik, pemurnian air dan desalinasi dengan menggunakan material fototermal. Sistem evaporasi fototermal memanfaatkan material fototermal yang dapat mengkonversikan sinar matahari menjadi panas untuk menguapkan air. Penguapan air yang digerakkan oleh tenaga surya adalah teknologi yang menjanjikan untuk pemurnian air dengan efisiensi tinggi dengan menyerap energi matahari dan diubah menjadi panas, dimana uap air ini akan mengalami kondensasi untuk menghasilkan air bersih. Disini, digunakan Molibdenum disulfida (MoS2) sebagai material fototermal karena karakteristiknya yang memiliki spektrum penyerapan yang luas pada daerah cahaya tampak. Dalam upaya pengembanganya, diketahui bahwa MoS2 menunjukkan kinerja fototermal yang sangat baik dan dapat dihasilkan melalui metode sintesis hidrotermal yang relatif sederhana, melalui metode sintesis hidrotermal yang relatif sederhana, MoS2 dengan tingkat kemurnian yang tinggi dapat diperoleh. Di samping melakukan pengembangan melalui berbagai metode sintesis, pendekatan lain dapat dilakukan dengan meningkatkan sifat dari MoS2 itu sendiri melalui perlakuan doping Cobalt. Di sini, kami mengamati pengaruh doping Co terhadap mikrostruktur, morfologi, sifat optik, dan kinerjanya dalam proses evaporasi air. Hasil pengujian kinerja evaporasi sistem fototermal menunjukkan bahwa sampel Co:Mo 1:10 memiliki laju evaporasi tertinggi, yaitu sebesar 2,65 kg/m2h. Laju evaporasi sampel Co:Mo 1:10 memiliki nilai 1,6 kali lebih tinggi apabila dibandingkandengan laju evaporasi matriks ALP dan 1,1 kali lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel MoS2 tanpa doping Cobalt. Berdasarkan hasil ini, dapat disimpulkan bahwa doping Cobalt dapatmeningkatkan kinerja MoS2 sebagai material fototermal yang dapat menyerap cahaya matahari dengan baik sehingga dapat dimanfaatkan dalam upaya pemerolehan air bersih.

---

Converting solar energy to heat is an important method for power generation, water purification and desalination using photothermal materials. Photothermal evaporation systems utilize photothermal materials that can convert sunlight into heat to evaporate water. Solar powered evaporation is a promising technology for high-efficiency water purification by absorbing solar energy and converting it into heat, where this water vapor condenses to produce clean water. Here, Molybdenum disulfide (MoS2) is used as a photothermal material because of its characteristic which has a broad absorption spectrum in the visible light region. In its development efforts, It is known that MoS2 exhibits very good photothermal performance and can be produced by a relatively simple hydrothermal synthesis method, MoS2 with a high level of purity can be obtained. In addition to developing through various synthesis methods, another approach can be taken by improving the properties of MoS2 itself through Cobalt doping treatment. Here, we observe the influence of Co doping on its microstructure, morphology, optical properties and performance in the water evaporation process. The results of the photothermal system evaporation performance test showed that the Co:Mo 1:10 sample had the highest evaporation rate, which was 2,65 kg/m2h. The evaporation rate of the Co:Mo 1:10 sample has a value of 1,6 times higher when compared to the evaporation rate of the ALP matrix and 1,1 times higher when compared to MoS2 samples without Cobalt doping. Based on these results, it can be concluded that Cobalt doping can improve MoS2 performanceas a photothermal material that can absorb sunlight well so that it can be used in efforts to obtain clean water."

"Penelitian ini mengkaji kinerja UV detektor berbasis ZnO nanorods. ZnO dipilih sebagai material utama karena sifat-sifatnya yang unggul seperti band gap energi yang lebar, mobilitas elektron yang tinggi, dan sensitivitas terhadap sinar UV. Pengembangan UV detektor berbasis ZnO NRs dilakukan untuk mendapatkan material yang terbaik. Pengaruh radiasi UV/Ozone dilakukan untuk memodifikasi sifat-sifat material. Perlakuan UV/Ozone menghasilkan perubahan yang signifikan pada ZnO NRs, seperti modifikasi morfologi, peningkatan kristalinitas, dan efisiensi emisi PL. UV detektor berbasis ZnO NRs dengan UV/Ozone menunjukkan responsivitas yang signifikan dari 0.13 A/W menjadi 0.64 A/W. Peningkatan responsivitas ini juga menyebabkan peningkatan detektivitas dari 0.99×10^10 Jones menjadi 4.46×10^10 Jones. Selain itu sensitivitas dan efisiensi konversi foton ke listrik juga meningkat, dengan hasil terbaik menunjukkan peningkatan sensitivitas dari 25% menjadi 100% dan EQE 43.26% menjadi 216.28%. Hasil ini memberikan wawasan mendalam tentang potensi penerapan radiasi UV/Ozone dalam meningkatkan kinerja detektor UV berbasis ZnO NRs. Implikasinya adalah pengembangan UV detektor yang lebih responsif, sensitif, dan stabil untuk berbagai aplikasi, termasuk pengukuran radiasi UV, sensor lingkungan, dan teknologi fotovoltaik.

---

This research examines the performance of UV detectors based on ZnO nanorods. ZnO is chosen as the primary material due to its superior properties such as wide band gap energy, high electron mobility, and sensitivity to UV light. The development of UV detectors based on ZnO NRs is carried out to obtain the best material. The influence of UV/Ozone radiation is applied to modify the material properties. UV/Ozone treatment results in significant changes in ZnO NRs, such as morphological modifications, increased crystallinity, and enhanced PL emission efficiency. UV detectors based on ZnO NRs treated with UV/Ozone showed a notable increase in responsivity from 0.13 A/W to 0.64 A/W. This increased responsivity also led to an improvement in detectivity from 0.99×10^10 Jones to 4.46×10^10 Jones. Additionally, the sensitivity and the efficiency of converting photons to electricity also improved, with the best results showing an increase in sensitivity from 25% to 100% and EQE from 43.26% to 216.28%. These results provide valuable insights into the potential application of UV/Ozone radiation in enhancing the performance of UV detectors based on ZnO NRs. The implications include the development of more responsive, sensitive, and stable UV detectors for various applications, such as UV radiation measurement, environmental sensors, and photovoltaic technology."

"ABSTRAKNanopartikel logam memiliki sifat optik unik yang disebut Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) yaitu peristiwa resonansi antara cahaya datang dengan elektron di permukaan logam yang mengakibatkan serapan dan hamburan cahaya di permukaan nanopartikel menjadi sangat kuat. Sifat ini berpotensi kuat untuk diaplikasikan dalam berbagai keperluan seperti devais optoelektronika dan biomedis. Untuk beberapa keperluan, diperlukan nanopartikel emas yang tumbuh langsung di permukaan substrat secara merata dengan ukuran yang homogen dan biaya yang rendah. Untuk keperluan tersebut, maka dalam penelitian ini dilakukan sintesis nanopartikel emas di atas permukaan substrat ITO dengan metode seed mediated growth. Dalam penelitian ini dikaji pengaruh konsentrasi bahan precursor yaitu trisodium sitrat, asam askorbat dan CTAB serta waktu penumbuhan terhadap morfologi dan sifat plasmonik nanopartikel emas.. Morfologi nanopartikel emas dikarakterisasi menggunakan FESEM, struktur kristal dikarakterisasi menggunakan XRD dan sifat plasmonik dikarakterisasi dengan mengukur nilai serapan optiknya menggunakan spektrometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel emas yang tumbuh sebagian besar berstruktur Face Centered Cubic (FCC) dengan orientasi (111). Peningkatan konsentrasi trisodium sitrat dalam larutan pembenihan dari 10, 25 hingga 50 mM memicu terjadinya aglomerasi nanopartikel emas, sehingga konsentrasi trisodium sitrat yang optimum adalah 10 mM. Peningkatan konsentrasi asam askorbat dari 0.05 hingga 0.1 M meningkatkan diameter nanopartikel dari 36 nm menjadi 42 nm dan penggunaan konsentrasi 0.4 M menghasilkan aglomerasi nanopartikel. Penggunaan CTAB sebagai surfaktan yang paling optimum adalah 0.1 M karena menghasilkan nanopartikel berdiameter 44 nm dengan tingkat keseragaman yang paling tinggi. Peningkatan waktu pertumbuhan dari 2, 8 hingga 16 jam telah meningkatkan jumlah nanopartikel yang terbentuk dari 671, 710 menjadi 868 nm yang menyebabkan intensitas serapan optik meningkat tajam dari 0.1 menjadi 0.28.

---

ABSTRACTLocalized Surface Plasmon Resonance (LSPR) is a unique properties from metal nanoparticles which caused by resonance between incident light and electron on metal surface and inflict absorption and scattered light become extremely strong on metal nanoparticles’ surface. This properties could be applied to optoelectronic device and biomedic. For some reason, gold nanoparticles needed to grown directly on the substrate surface evenly with a homogenous size and low cost. For that reason, gold nanoparticles synthesized on ITO substrate with seed-mediated growth method. This research intend to study the effect of trisodium citrate, ascorbic acid, CTAB and growth time for plasmonic, morphology dan crystal structure characteristic and looking for an effective amount of precursor for the gold nanoparticles grown on the substrate ITO. The plasmonic characterization measured by UV-Vis spectrophotometer to quantify absorbance value of gold nanoparticles. The morphology characterization measured by FESEM to quantify diameter and distribution of gold nanoparticles. The crystal structure characterization measured by XRD. The results show that gold nanoparticles are grown mostly structured Face Centered Cubic (FCC) with orientation (111). Increasing concentrations of trisodium citrate in the sedding solution from 10, 25 to 50 mM triggering agglomeration on nanoparticles, so the optimum concentration of trisodium citrate is 10 mM. Increasing concentrations of ascorbic acid from 0.05 to 0.1 M increase the diameter of nanoparticles from 36 nm to 42 nm and the use concentration 0.4 M produce agglomeration of nanoparticles. The use of CTAB as the most optimum consentration is 0.1 M, produce nanoparticles with diameter 44 nm with the highest level of uniformity. Increasing growth time from 2 to 16 hours increasing amount of nanoparticles with increased absorpsion intensity. "

"(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."

"Logam transisi decalchogenides (TMD) seperti molybdenum disulfide (MoS2) dan Tungsten disulfide (WS2) telah menarik banyak perhatian karena potensinya dalam aplikasi perangkat optoelektronik. MoS2 dan WS2 yang memiliki celah pita tunable merupakan material yang menjanjikan untuk meningkatkan rentang penyerapan cahaya pada detektor berbasis ZnO. Pada pekerjaan ini, kami melaporkan penggunaan monolayer MoS2 dan WS2 yang dideposisi pada permukaan nanorod ZnO menggunakan metode Spin-Coat untuk aplikasi fotodetektor UV-Vis. Respon fotoelektrik dari fotodetektor diamati menggunakan elektrometer di bawah penyinaran laser dioda (Thorlabs) 365, 505 dan 625 nm sebagai sumber UV dan cahaya tampak. Penggunaan metoda liquid eksfoliasi selama 8 jam dalam penelitian ini telah berhasil mensintesis nanosheet monolayer MoS2 dan WS2 yang terdiri dari 1-4 layer dengan band gap 2,23 eV dan 2,12 eV. seperti yang tercermin dari hasil TEM, spektroskopi Raman dan spektrum absorbansi larutannya. Penambahan nanosheet monolayer MoS2 dan WS2 pada ZnO nanorods terlihat tidak mempengaruhi mikrostruktur ZnO, memperlebar spektrum absorbansi dan emisi di daerah cahaya tampak. Nanokomposit ZnO/MoS2 dan ZnO/WS2 terbukti tidak sesuai untuk fotodetektor cahaya hijau (505 nm) maupun cahaya UV (365 nm) akibat peningkatan arus gelap yang menyebabkan turunnya nilai responsivitas, detektivitas dan sensitifitas. Struktur nanokomposit ZnO/WS2 dan ZnO/MoS2 menunjukkan kinerja yang lebih baik sebagai fotodetektor cahaya merah 625 nm tercermin dari kenaikan pada semua parameter responsivitas, detektivitas dan sensitifitas.

---

Two dimensional layers of the transition metal decalchogenides (TMDs) such as molybdenum disulfide (MoS2) and tungsten disulfide (WS2) attract much attention due to their potential applications in optoelectronics devices. MoS2 and WS2 that has that tunable bandgap are the promising materials to enhance the light absorption range on ZnO-based photodetector. In this regard, we report the use of monolayers MoS2< and WS2 that deposited on the surface ZnO nanorods by spin-coat method for UV-Vis photodetector application. The photoelectrical response of photodetector were observed using electrometer under 365, 505, and 625 nm laser diodes (Thorlabs) as UV and visible light sources. This study show that the nanosheet monolayer MoS2 and WS2 which consists of 1-4 layers with a band gap of 2.23 eV and 2.12 eV has been succesfully sintesized by using liquid exfoliation method for 8 hours as reflected in the TEM results, Raman spectroscopy and the absorbance spectrum of the those solution. The addition of nanosheet monolayer MoS2 and WS2 in ZnO nanorods appear do not affect to ZnO microstructure, widening the absorbance and emission spectrums in visible light regions. Nanocomposite ZnO/MoS2 and ZnO/WS2 were seen to be unsuitable for green light (505 nm) and UV light (365 nm) photodetectors due to an increase in dark currents which caused a decrease in responsivity, detectivity and sentivity. The Nanocomposite ZnO/WS2 and ZnO/MoS2 shows better performance for red light (625 nm) photodetector reflected in the increase in all parameters of responsivity, detectivity and sensitivity."