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 ⦠menjadi 1396 â¦. 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.
Palm kernel shell, as a hydrocarbon material, has the potential to act as a reducing agent in carbothermic ilmenite reduction to obtain iron (Fe) and rutile (TiO2). This study investigates fresh oil palm shells as a reducing agent without going through carbonization. Pre-carbothermic chemical activation of fresh palm shells and ilmenite calcination was carried out to increase the surface area and fixed carbon. Increasing the ilmenite porosity is a strategy applied to trap the tar fraction of the biomass so that it increases the contact zone and reduction occurs at a relatively lower temperature. The results showed that fresh oil palm shells had a reduced activity in forming Fe at a temperature of 1000°C and a tendency to form pseudobrookite (Fe2TiO5) at 1100°C. Meanwhile, activated fresh palm shells already have reduced activity towards forming Fe, accompanied by forming Fe2TiO5 at a temperature of 1000°C. At a temperature of 1200°C, both types of reducing agents lead to the formation of Fe. The Fe content and degree of metallization increased with each increase in temperature, both with fresh and activated palm oil shells. The degree of metallization of Fe reached 98.9% at a reduction temperature of 1200°C with the ratio of adding fresh palm kernel shells 2 times the stoichiometry for 120 minutes. The increase in the ratio accompanied by an increase in temperature significantly affects the increase in the content and degree of metallization. The increase in the ratio of reducing agents more than 1 time with a holding time of 60 minutes did not have a significant effect, as indicated by the presence of ilmenite (FeTiO3) at a temperature of 1000°C.
"