PENGARUH PENAMBAHAN ASAM BORAT (H3BO3) TERHADAP HASIL KARAKTERISASI NANOKRISTAL TiO2. Abstrak. Abstract

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH PENAMBAHAN CTAB TERHADAP NILAI ABSORBANSI DAN MORFOLOGI LAPISAN TIPIS TiO 2

STRUKTUR DAN SIFAT OPTIK LAPISAN TIPIS TiO 2 (TITANIUM OKSIDA) YANG DIHASILKAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEKTRODEPOSISI

PENUMBUHAN NANOPARTIKEL TITANIUM DIOKSIDA PADA SUBSTRAT FTO DENGAN METODE ELEKTRODEPOSISI. Saidatun Khofifah *, Iwantono, Awitdrus

STUDI AWAL FABRIKASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) DENGAN EKSTRAKSI DAUN BAYAM SEBAGAI DYE SENSITIZER DENGAN VARIASI JARAK SUMBER CAHAYA PADA DSSC

SINTESIS LAPISAN TIO2 PADA SUBSTRAT ITO MENGGUNAKAN METODE ELEKTRODEPOSISI DAN SPIN COATING

Logo SEMINAR TUGAS AKHIR. Henni Eka Wulandari Pembimbing : Drs. Gontjang Prajitno, M.Si

BAB I PENDAHULUAN. Listrik merupakan kebutuhan esensial yang sangat dominan kegunaannya

Elektrodeposisi Lapisan Kromium dicampur TiO 2 untuk Aplikasi Lapisan Self Cleaning

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM DIOKSIDA (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SONOKIMIA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

SINTESIS PARTIKEL NANOCRYSTALLINE TiO 2 UNTUK APLIKASI SEL SURYA MENGGUNAKAN METODE SONOKIMIA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. A. Metode Penelitian

Bab III Metodologi Penelitian

Logo SEMINAR TUGAS AKHIR. Ana Thoyyibatun Nasukhah Pembimbing : Drs. Gontjang Prajitno, M.Si

I. PENDAHULUAN. kimia yang dibantu oleh cahaya dan katalis. Beberapa langkah-langkah fotokatalis

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 commit to user

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen yang dilakukan di

III. METODE PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. didalamnya dilakukan karakterisasi XRD. 20%, 30%, 40%, dan 50%. Kemudian larutan yang dihasilkan diendapkan

Sintesis Komposit TiO 2 /Karbon Aktif Berbasis Bambu Betung (Dendrocalamus asper) dengan Menggunakan Metode Solid State Reaction

Aristanto Wahyu Wibowo, A. K. Prodjosantoso & Cahyorini K.

BAB III METODE PENELITIAN

Pengaruh Pemanasan dan Ethylen Glycol pada Elektrodeposisi Lapisan Tipis Magnetite menggunakan Continue Direct Current

Pengaruh Temperatur dan Waktu Putar Terhadap Sifat Optik Lapisan Tipis ZnO yang Dibuat dengan Metode Sol-Gel Spin Coating

2 SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOSTRUKTUR ZnO

STRUKTUR DAN KOMPOSISI KIMIA LAPIS TIPIS BAHAN SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,2 S 0.8 ) HASIL PREPARASI TEKNIK VAKUM EVAPORASI UNTUK APLIKASI SEL SURYA

III. PROSEDUR PERCOBAAN. XRD dilakukan di Laboratorium Pusat Survey Geologi, Bandung dan

I. PENDAHULUAN. Lapisan tipis merupakan suatu lapisan dari bahan organik, anorganik, metal,

BAB III METODOLOGI III.1

I. PENDAHULUAN. Nanopartikel saat ini menjadi perhatian para peneliti untuk pengembangan dalam

PEMBUATAN KONDUKTOR TRANSPARAN THIN FILM SnO2 DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK SPRAY PYROLYSIS

commit to user BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda eksperimen.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

2 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM OXIDE (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SOL-GEL

Bab III Metoda Penelitian

VARIASI KECEPATAN PUTAR DAN WAKTU PEMUTARAN SPIN COATING

KARAKTERISASI SIFAT OPTIK LAPISAN TIPIS ZnO:Al PADA SUBSTRAT GELAS UNTUK JENDELA SEL SURYA

SINTESIS LAPISAN TIPIS SEMIKONDUKTOR DENGAN BAHAN DASAR TEMBAGA (Cu) MENGGUNAKAN CHEMICAL BATH DEPOSITION

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, maupun piranti alam

SINTESIS LAPISAN TiO 2 MENGGUNAKAN PREKURSOR TiCl 4 UNTUK APLIKASI KACA SELF CLEANING DAN ANTI FOGGING

Molekul, Vol. 5, No. 1, Mei 2010 : KARAKTERISTIK FILM TIPIS TiO 2 DOPING NIOBIUM

BAB I PENDAHULUAN. Sebagai negara berkembang yang kaya akan radiasi matahari yang tinggi,

SINTESIS DAN KARAKTERISASI CORE-SHELL ZnO/TiO2 SEBAGAI MATERIAL FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) SKRIPSI

Fabrikasi Lapisan TiO 2 menggunakan Metode Spin-Coating dengan Variasi Pengadukan dan Karakterisasi Sifat Optisnya

F- 1. PENGARUH PENYISIPAN LOGAM Fe PADA LAPISAN TiO 2 TERHADAP PERFORMANSI SEL SURYA BERBASIS TITANIA

Metodologi Penelitian

PERFORMANSI SEL SURYA YANG DIHASILKAN THE EFFECT OF INSERTION OF IRON METALSON TITANIA ACTIVE LAYERTO THE MORPHOLOGICAL STURCTURE AND RESISTANCE OF

METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik-Fisik Universitas

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang Kebutuhan akan energi semakin berkembang seiring dengan

HASIL DAN PEMBAHASAN. Keterangan Gambar 7 : 1. Komputer 2. Ocean Optic USB 2000 Spektrofotometer

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN GELAS TRANSPARAN FTO SEBAGAI BAHAN BAKU SEL SURYA

Sintesis Nanopartikel ZnO dengan Metode Kopresipitasi

Bab III Metodologi Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Tahapan penelitian ini secara garis besar ditunjukkan oleh Gambar 3.1. Preparasi sampel. Pembuatan pasta ZnO dan TiO2

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

HASIL DAN PEMBAHASAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juni 2013 di

IDENTIFIKASI Fase KOMPOSIT OKSIDA BESI - ZEOLIT ALAM

Sintesis Lapis Tipis Fotokatalis ZnO-TiO 2 Menggunakan Metode Sol Gel dengan PEG (Polyethylene Glycol) sebagai Pelarut

J. Sains Dasar (1) 1-7

OPTIMALISASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) BERBAHAN TITANIUM DIOKSIDA DENGAN KONFIGURASI TIPE MONOLITIK

KARAKTERISASI MIKROSTRUKTUR FEROELEKTRIK MATERIAL SrTiO 3 DENGAN MENGGUNAKAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM)

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

3 Percobaan. Peralatan yang digunakan untuk sintesis, karakterisasi, dan uji aktivitas katalis beserta spesifikasinya ditampilkan pada Tabel 3.1.

SINTESIS DAN KARAKTERISASI KRISTAL NANO ZnO

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah

SINTESIS SERBUK MgTiO 3 DENGAN METODE PENCAMPURAN DAN PENGGILINGAN SERBUK. Abstrak

dengan panjang a. Ukuran kristal dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan Debye Scherrer. Dilanjutkan dengan sintering pada suhu

BAB I PENDAHULUAN. energi cahaya (foton) menjadi energi listrik tanpa proses yang menyebabkan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 4 DATA DAN ANALISIS

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Fisika Material, Jurusan

PERFORMA SEL SURYA TERSENSITASI ZAT PEWARNA (DSSC) BERBASIS ZnO DENGAN VARIASI TINGKAT PENGISIAN DAN BESAR KRISTALIT TiO 2 SKRIPSI

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) F-7

4 Hasil dan Pembahasan

BAB III EKSPERIMEN. 1. Bahan dan Alat

Optimasi Parameter Sintesis Nanopartikel TiO 2 untuk Dye Sensitized Solar Cell

SEL SURYA FOTOELEKTROKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN NANOPARTIKEL PLATINUM SEBAGAI ELEKTRODA COUNTER GROWTH

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 4, No.1, (2015) ( X Print)

PENGARUH PENYISIPAN TEMBAGA Cu MENGGUNAKAN METODE PULSE PLATING PADA SEL SURYA TiO 2

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) X 1

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Uji fotokatalisis reduksi benzaldehida menggunakan titanium dioksida hasil sintesis

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai dengan Juni 2013 di

HASIL DAN PEMBAHASAN. Struktur Karbon Hasil Karbonisasi Hidrotermal (HTC)

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

SYNTHESIS THIN LAYER ZnO-TiO 2 PHOTOCATALYSTS SOL GEL METHOD USING THE PEG (Polyethylene Glycol) AS SOLVENTS SCIENTIFIC ARTICLE

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin 2016

Jurnal ILMU DASAR, Vol. 9 No. 1 Januari 2008 :

Pengaruh Jenis Larutan Terhadap Morfologi dan Energi Gap Lapisan TiO 2 yang Dideposisi dengan Metode Spincoating

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil preparasi bahan baku larutan MgO, larutan NH 4 H 2 PO 4, dan larutan

PREPARASI LAPISAN TIPIS SAMBUNGAN p-n ZnO DAN CuInSe MENGGUNAKAN PENYANGGA LAPISAN CdS UNTUK APLIKASI SEL SURYA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi:

PENGARUH PENAMBAHAN ASAM BORAT (H3BO3) TERHADAP HASIL KARAKTERISASI NANOKRISTAL TiO2 Iin Lidia Putama Mursal Prodi Farmasi Fakultas Teknologi dan Ilmu Komputer Universitas Buana Perjuangan Karawang (iin.lidia@ubpkarawang.ac.id) Abstrak Telah dilakukan elektrodeposisi lapisan tipis nanokristal TiO2 dengan menggunakan larutan TiCl4 1,5 M. Karakterisasi SEM dan XRD yang digunakan mengindikasi terbentuknya nanokristal TiO2. Struktur Kristal TiO2 optimal didapat pada lapisan tipis TiO2 yang dielektrodeposisi dengan penambahan asam borat (H3BO3). Hasil SEM menunjukkan bahwa penggunaan CTAB menghasilkan morfologi permukaan yang merata, ukuran butir yang seragam dan terdistribusi hampir merata. Kata kunci: Elektrodeposisi, asam borat (H3BO3), lapisan Tipis TiO2 Abstract TiO2 thin film nanocrytal was successfully prepared by electrodeposition method from TiCl4 solution 1,5 M. SEM and XRD characterization of electrodeposited films indicates the formation of TiO2 nanocrystal. The result showed that the optimal structure of TiO2 nanocrystal has been achieved by TiO2 thin film with borac acid (H3BO3). The optimal morphology was obtained by H3BO3 addition. It caused by the grain morphology showed homogenous morphology, grain size, and evenly distributed. Keywords: Electrodeposition, borac acid (H 3 BO 3 ),TiO 2 nanocrystal PENDAHULUAN Penelitian mengenai nanokristal berkembang sangat pesat. Hal ini disebabkan karna pemanfaatannya yang sangat luas dan mencakup berbagai bidang. Salah satu material nano yang banyak dikembangkan adalah TiO2. Material TiO2 sangat potensial untuk diteliti dan telah banyak dikembangkan dalam beberapa waktu belakangan ini. TiO2 memiliki sifat yang tidak beracun, biocompatible, tersedia secara luas, serta biaya sintesisnya yang relatif rendah 21

(Gratzel, 2003). Material TiO2 menarik untuk dikembangkan lebih lanjut, karena memiliki banyak aplikasi antara lain sebagai material sistem penghantaran obat yang aman (Misra, 2015), (produk kesehatan hingga fotokatalis (Jitputti dkk, 2008), sel surya (Pandey dan Samaddar, 2006; Gratzel, 2003), pigmentasi cat (Kong dkk, 2007), sensor biologis dan kimia (Kolmakov dan Moskovits, 2004). Salah satu cara mensintesis nanokristal TiO2 adalah dengan menggunakan metode elekrodeposisi. Pada penelitian ini dibuat nanopartikel TiO2 dalam bentuk lapisan tipis. Larutan elektrolit yang digunakan adalah TiCl4.H2O Pada sampel TiO2 yang disintesis dilihat bagaimana pengaruh penambahan larutan penyangga asam borat (H3BO3) terhadap struktur kristal dan morfologi sampel. Karakterisasi dilakukan dengan menggunakan XRD dan SEM. METODE PENELITIAN Bahan dan alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi TiCl4 (Merck) kemurnian 99,99 %, H2O dan kaca konduktif jenis Indium Tin Oxide (ITO). Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Gelas kimia, Gelas ukur, Spatula, Pinset, Disposable syringe, Masker, sarung tangan, Crucible Neraca digital OHAUS GALAX YTM 160, Stirer magnetik, hot plate, ultrasonic cleaner, Set peralatan elektrodeposisi, dan Electric Furnace. Persiapan substrat ITO Alkohol 96 % dituangkan ke dalam gelas kimia sebanyak ± 200 ml. Kemudian kaca ITO berukuran 2,5 x 0,5 cm dimasukkan ke dalam gelas kimia tersebut. Pada ultrasonic cleaner diisi aquades sampai batas yang diinginkan. Gelas kimia berisi alkohol 96% dan ITO tadi dimasukkan ke ultrasonic cleaner selama 15 menit. Kemudian dikeringkan menggunakan hair dryer Pembuatan larutan elektrolit 1,5 M TiCl4 yang telah diencerkan dengan aquades diberikan penambahan H3BO3 0,241 M selanjutnya dihomogenkan dengan menggunakan magnetic stirer. Deposisi lapisan tipis TiO2 Kaca ITO dipasang pada katoda (kutub negatif) dan plat platinum dipasang pada anoda (kutub positif). Kedua elektoda tersebut dipasang dan dimasukkan secara bersamaan ke dalam set peralatan elektrodeposisi yang berbentuk bejana yang berisi larutan elektrolit. Elektrodeposisi larutan dilakukan pada tegangan 5 V dan waktu deposisi 1 jam. Elektrodeposisi dilakukan pada suhu ruang 27 C. 22

Proses sintering lapisan tipis Setelah proses elektrodeposisi selesai, ITO yang terpasang pada katooda dilepas dan dicuci dengan aquades kemudian dikeringkan. Selanjutnya disintering pada suhu 500 C selama 5 jam. Suhu sintering digunakan 500 C didasarkan bahwa fasa anatase stabil di bawah suhu 600 C. Sampel yang telah terbentuk selanjutnya dikarakterisasi dengan menggunakan UV-Vis dan SEM. PEMBAHASAN Pada pembahasan ini dianalisa 2 sampel (sampel A dan B). Variasi data tiap sampel dapat dilihat pada Tabel 1 berikut. Sampel Pengujian SEM TiCl4 (1,5 M) H3BO3 0,2451 M Tabel 1. Data sampel Suhu Ruang (± 27 C) Tegangan 5 V Waktu Elektrodeposisi (1 Jam) A B Gambar 1 merupakan gambar morfologi permukaan sampel A dan B pada pembesaran 15000 kali. Berdasarkan perbandingan morfologi antara sampel A dan B diketahui bahwa pada kondisi temperatur dan arus elektrodeposi yang sama kondisi morfologi sampel berbeda. Sampel B dengan penambahan asam borat (H3BO3) memiliki bentuk butiran bulat, morfologi permukaan butiran yang seragam dengan distribusi hampir merata dan halus. Sedangkan sampel A memiliki morfologi yang tidak seragam dan terlihat bongkahan-bongkahan besar yang kemungkinan merupakan hasil penggumpalan. 23

Gambar 1. Morfologi permukaan sampel A dan B Dari hasil perbandingan morfologi kedua sampel tersebut, dapat dianalisa bahwa perbedaan morfologi dari kedu sampel merupakan efek penambahan H3BO3. Pada elektrodeposisi dengan penambahan asam borat pembentukan gas H dapat dikurangi sehingga 2 penyerapan katoda terhadap ion Ti menjadi meningkat sehingga proses eletrodeposisi bisa lebih optimal. Pengujian XRD Pengujian XRD pada penelitian ini menggunakan XRD (X-ray Difractometer) merck PANalytical X PERT PRO XRD POWDER. Hasil pengujian XRD ini digunakan untuk mempelajari struktur kristal yang terbentuk pada lapisan tipis. Pengukuran difraksi sinar-x dilakukan pada rentang sudut 10-100 dan panjang gelombang CuKα sebesar 1,5405 A. Hasil uji XRD menunjukkan bahwa TiO2 terbentuk pada kedua sampel A dan B dengan strukutur kristal tetragonal. Pola difraksi yang terbentuk dari ketiga sampel tersebut kemudian dibandingkan dengan data standar JCPDS untuk melihat puncak-puncak fase anatase yang terbentuk. Hasil karakterisasi nya dapat dilihat pada gambar dan tabel berikut. Gambar 2. Pola difraksi sampel A Tabel 1. Nilai 2θ fasa anatase pola difraksi XRD sampel A Puncak 2θ Intensitas d (Å) Senyawa (hkl) 1 25,4831 33,5610 3,4940 Anatase (101) 2 38,431 17,3136 2,3384 Anatase (112) 24

Gambar 3. Pola difraksi sampel B Tabel 2. Nilai 2θ fasa anatase pola difraksi XRD sampel B Puncak 2θ Intensitas d (Å) Senyawa (hkl) 1 25,0671 66,4116 3,5511 Anatase (101) 2 35,6491 43,5167 2,5175 Anatase (103) 3 47,6351 26,3559 1,9083 Anatase (200) 4 54,2131 23,1039 1,6912 Anatase (211) Ketiga sampel tersebut dibandingkan dengan data JCPDF yang sesuai sampel A dengan data JCPDF 01-073-1764 dan sampel B dengan data JCPDF 01-075-2551. Berdasarkan hasil uji XRD pada kedua sampel diketahui bahwa ketiga sampel telah terbentuk nanokristal TiO2 dengan struktur kristal tetragonal. Fasa anatase juga telah terbentuk pada setiap sampel. Selain fasa anatase, terdapat juga puncak lain yang muncul pada hasil XRD lapisan Titanium dioksida (TiO2) di mana puncak tersebut merupakan substrat dari kaca konduktif Indium Tin Oxide. Sampel dengan penambahan asam borat (H3BO3) (B) menghasilkan fasa-fasa anatase yang lebih baik dan puncak-puncak pola difraksi yang lebih tajam dibandingkan dengan sampel A yang dielektrodeposisi tanpa penambahan asam borat. Hal ini dapat dianalisa bahwa adanya pengaruh penambahan asam borat pada larutan elektrolit TiCl4 Berdasarkan literatur Nadeak (2012) menyatakan bahwa puncak-puncak difraksi yang lebih tajam akan menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil dari Titanium Dioksida (TiO2). Ukuran partikel yang lebih kecil akan menghasilkan luas permukaan yang lebih besar sehingga sifat fotokatalis dari bahan tersebut menjadi lebih baik. 25

PENUTUP Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penambahan H3BO3 pada larutan elektrolit dapat mengoptimalkan deposisi lapisan tipis TiO2. Hasil karakterisasi menunjukkan terbentuknya nanokristal TiO2 yang lebih optimal pada sampel dengan penambahan asam borat. Untuk penelitia selanjutnya disarankan melakukan variasi jumlah penambahan asam borat agar didapatkan informasi mengenai jumlah penambahan asam borat yang optimal untuk sisntesis nanokristal TiO2. DAFTAR PUSTAKA Gratzel, 2003, Review : Dye Sensitized Solar Cells, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Review, Vol 4, hal. 145-153 Jitputti dkk, 2008, Synthesis of TiO2 Nanotube and its Photocatalytic Activity for H2 Evolution. Japanese Journal of Applied Physics ; 47 (1) : 751-756. Kolmakov A, Moskovits M, 2004, Chemical Sensing and catalysis by one-dimensionalmetaloxide nanostructure. Annu Rev Mater Res ; 34:151-80 Kong FT dkk, 2007, Review of Recent Progress in Dye-Sensitized Solar Cells. Hindawi Publising Coorporation. Advance in Optoelectronics ; 2007 (Article ID 75384). Misra S, 2015, Titania Nanocrystals as Active Host for Safe Drug Delivery, Applied Science and Advanced Materials International Vol. 1 (6), July 2015, pp. 169 170). Nadeak dkk, 2012, Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2 sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)dengan Dye dari Ekstrak Buah Naga Merah. Jurnal Teknik ITS Vol 1, (Sept, 2012) ISSN: 2301-9271 Pandey A, Samaddar AB, 2006, Dye sensitized photo voltaic devices : an answer to the daunting challenge of future energy crisis. Advance in Energy Research : 497-502 26