Sintesis Dan Modifikasi Semikonduktor Lapis Tipis TiO2 Dan Komposit TiO2-SiO2 Bersubstrat Grafit Secara Chemical Bath Deposition Menggunakan Surfaktan CTABr Untuk Aplikasi Degradasi Fotokatalisis Limbah Zat Warna.

By:
On:
In: Abstrak Unggulan

Kata kunci: lapis tipis semi konduktor, surfaktan, limbah zat warna.

Rahmawati,Fitria; Wahyuningsih, Sayekti; Purnama, Budi*)

Fakultas MIPA UNS, Penelitian, Dikti, Hibah Bersaing Lanjutan, 2006.

Pembuatan lapis tipis semikonduktor pada suatu substrat merupakan inovasi untuk mendapatkan semikonduktor fotokatalisis yang mudah ditangani dalam aplikasi fotokatalisis ( dalam arti tidak mengalami kesulitan pemisahan semikonduktor dari larutan zat yang didegradasi) sehingga memungkinkan penggunaan lebih dari satu kali karena pencucian mudah dilakukan. Pemilihan grafit sebagai substrat dari semikonduktor TiO2, dan komposit TiO-SiO (penelitian tahun ke-1) memungkinkan modifikasi permukaan semikonduktor secara surface metal modification dengan metode elektrolisis, sehingga massa logam yang tertempel ( Cu dan Ag ) dapat diatur dengan pengontrolan arus elektrolisis.

Penempelan logam dalam penelitian ini dilakukan secara elektrodeposisi dari larutan CuS04 untuk logam Cu dan AgN03 untuk Ag pada kondisi arus terkontrol dan variasi konsentrasi larutan elektrolit. Variasi arus dan konsentrasi dimaksudkan untuk mempelajari pengaruh kedua faktor tersebut terhadap karakter deposisi logam sehingga didapatkan kondisi terbaik dalam arti memberikan %IPCE (Induce Photon to Current Efficiency) tertinggi. Berdasarkan perbandingan %IPCE nya, diketahui grafit/Ti02/Cu memiliki %IPCE tertinggi di daerah 200 nm sebesar 14,208xl0, lebih tinggi dibandingkan %IPCE grafit/TiO2/Ag yaitu 13,lxl0. Sedangkan %IPCE grafit/TiO2-SiO2/Cu 45,5x 10 pada 200 nm dan grafit/TiO2-SiO2/Ag adalah 51,5xl0. Jika dilihat bahwa pada penempelan logam pada lapis tipis TiO2 Cu memiliki keunggulan IPCE sedangkan pada lapis tipis TiO2-SiO2 perbedaannya hanya 11,65% maka, dengan pertimbangan harga bahan AgNO3 yang lebih mahal daripada CuSO4, pada aplikasi degradasi zat warna dipilih Cu sebagai logam yang dideposisikan.

Berdasarkan hasil aplikasi material hasil sintesis pada degradasi zat warna remazol yellow FG dapat diketahui bahwa grafit/TiO2/Cu yang memberikan penurunan konsentrasi zat warna Remazol Yellow paling signifikan. Padahal berdasarkan pengukuran %IPCEnya, grafit/TiO2-SiO2/Cu memiliki %IPCE yang paling tinggi, yaitu 68,77% lebih tinggi dibandingkan %IPCE grafit/TiO2, tetapi pada aplikasi fotoelektrodegradasi, ternyata kendala pada kurang kuatnya lapisan TiO2-SiO2 pada permukaan grafit yang menyebabkan inefisiensi pada proses degradasi, dikarenakan selama proses degradasi terjadi kerontokan lapisan. Sehingga pada penelitian lebih lanjut perlu untuk mengkaji penempelan lapisan TiO2-SiO2 dengan metode yang lebih baik, di mana pada penelitian ini pelapisan dilakukan dengan metode dip coating dikarenakan pelapisan dengan chemical bath deposition(CBD) seperti rencana semula mengalami kegagalan pada komposit TiO2-SiO2.