Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Upaya untuk memproduksi hidrogen masih sedikit dari sumber yang terbarukan. TiO2 dalam bentuk nanotube arrays dengan dopan Boron yang disintesis dengan metode anodisasi untuk produksi hidrogen telah diinvestigasi. Perlakuan termal katalis B-TiO2 nanotube arrays (B-TNTAs) dilakukan dengan kalsinasi reduksi dengan gas hidrogen pada suhu 500oC selama 2 jam. Analisis SEM menunjukkan morfologi nanotube arrays tiap konsentrasi boron seragam. Analisis UV-Vis DRS menunjukkan B-TNTAs memiliki absorbansi yang besar pada jangkauan panjang gelombang sinar tampak dengan band gap energy yang relatif rendah yaitu menjadi 2,9 eV. Analisis XRD menunjukkan hasil 100% kristal anatase murni. Melalui proses fotokatalisis, hidrogen mampu dihasilkan hingga 48959 μmol/m2 setelah 4 jam pengujian dengan katalis 7,5 mM B-TNTAs.

---

Attempts to produce hydrogen is still slightly from renewable sources. TiO2 nanotube arrays in the form of boron dopants synthesized by anodizing method for hydrogen production has been investigated. Catalyst-thermal treatment of TiO2 nanotube arrays B (B-TNTAs) performed by calcination reduction with hydrogen gas at a temperature of 500oC for 2 hours. SEM analysis showed the morphology of nanotube arrays by uniform boron concentration. UV-Vis DRS analysis showed B-TNTAs has a large absorbance in the visible wavelength range with a band gap energy is relatively low, to 2.9 eV. XRD analysis produces 100% anatase crystals. Through a photocatalytic process, hydrogen is able to produce up to 48959 μmol/m2 after 4 hours of testing with catalyst 7.5 mM B-TNTAs."

"Hidrogen merupakan sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan yang sangat potensial untuk menggantikan bahan bakar fosil. Banyak metoda dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen. Pemecahan air secara fotoelektrokimia adalah salah satu metode yang sangat menjanjikan untuk mengkonversi sinar matahari menjadi energi kimia. Dalam penelitian ini, fotokatalis TiO2 nanotube arrays TNTAs tersensitasi CdS nanopartikel diinvestigasi sebagai elektroda dalam sel surya quantum dot sensitized solar cell, QDSSC yang digabung dengan sistem sel fotoelektrokimia PEC dan digunakan sebagai strategi baru untuk produksi hidrogen melalui proses pemecahan air. Dalam risalah laporan disertasi ini disampaikan hasil investigasi terhadap sintesis, karakterisasi, dan aktivitas fotoelektrokatalisis elektroda TiO2 nanotube arrays TNTAs dan elektroda TNTAs tersensitasi CdS nanopartikel. Elektroda TNTAs disintesis dengan metode oksidasi elektrokimia plat titanium dalam larutan etilen glikol. Pengaruh konsentrasi elektrolit, potensial anodisasi, waktu anodisasi, jarak antar elektroda, dan suhu kalsinasi diinvestigasi dalam pekerjaan ini, dengan tujuan untuk memperoleh struktur tubular yang seragam dan rapat sehingga dapat meningkatkan sifat fotokatalitik material TiO2. Sensitizer CdS nanopartikel dideposisikan pada permukaan TNTAs dengan metode succesive ionic layer adsorption and reaction SILAR yang dibantu dengan ultrasonikasi. Pengujian sistem sel gabungan QDSSC-PEC untuk produksi hidrogen dilakukan dengan memvariasikan kondisi percobaan yaitu variasi zona katalisis katoda, variasi konsentrasi hole scavenger dan variasi intensitas cahaya. Hasil karakterisasi memperlihatkan diameter dalam TNTAs meningkat dari 15 nm sampai dengan 80 nm dengan meningkatnya potensial anodisasi dari 15 V sampai dengan 60 V. sementara panjang tabung meningkat dari 2 m menjadi 7,6 m dengan meningkatnya waktu anodisasi dari 15 menit sampai dengan 120 menit pada potensial anodisasi 40 V. Elekroda yang dipreparasi pada kondisi 40 V selama 45 menit dalam elektrolit etilen glikol yang mengandung 0,3 NH4F dan 2 H2O; jarak antar elektroda 1,5 cm; suhu kalsinasi 4500C memperlihatkan struktur tabung yang rapat dan seragam dan mempunyai aktivitas fotokatalisis terbaik dengan efisiensi fotokonversi sebesar 16 dibawah penyinaran sinar UV. Data XPS TNTAs yang disensitasi CdS nanopartikel memperlihatkan komposisi kimia dan chemical state fotokatalis sebagai struktur CdS/TiO2. Hasil pengukuran SEM elektroda CdS/TNTAs yang disintesis menggunakan metode SILAR-ultrasonikasi memperlihatkan CdS tersebar merata di permukaan mulut tabung, bagian dalam dan luar tabung. Dari hasil pengamatan TEM diperoleh ukuran CdS nanopartikel sebesar 6-10 nm. Kurva DRS memperlihatkan nilai band gap sekitar 2,28-2,32 eV yang mengindikasikan keberadaan partikel CdS pada elektroda CdS/TNTAs. Efisiensi fotokonversi CdS/TNTAs dibawah penyinaran sinar tampak sebesar 12,03 , 5 kali lebih besar dibandingkan elektroda TNTAs murni.Hasil pengujian sistem sel gabungan QDSSC-PEC memperlihatkan pembentukan gelembung udara sebagai hidrogen pada katoda dan oksigen pada anoda. Hasil pengukuran kromatografi gas menunjukkan munculnya puncak kromatogram gas hidrogen dan oksigen . Jumlah gas hidrogen yang dihasilkan sangat ditentukan oleh kondisi percobaan yang dilakukan. Kondisi percobaan optimum diperoleh dengan menggunakan katoda Pt/Ti, konsentrasi hole scavenger metanol 20 dan intensitas cahaya 160 mW/cm2. Laju pembentukan gas hidrogen yang terbentuk pada kondisi optimum sebesar 13,44 L/men. Efisiensi energi sel untuk produksi hidrogen melalui proses pemecahan air sebesar 4,78. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa sel QDSSC-PEC mempunyai potensi yang menjanjikan sebagai strategi baru dalam menghasilkan hidrogen melalui proses pemecahan air secara artificial fotosintesis.

---

Solar hydrogen is a potential renewable energy source and environmentally friendly to replace fossil fuel. Many methods can be used to generate hydrogen. Photoelectrochemical water splitting is one of the most promising methods for convert of solar to chemical energy. In this study, CdS nanoparticles sensitized TiO2 nanotube arrays CdS TNTAs was investigated for use as an electrodes in solar cell systems quantum dot sensitized solar cell, QDSSC which combined with photoelectrochemical cell QDSSC PEC and used as a new strategy for the production of hydrogen through water splitting process.

In this dissertation report, we investigated the results of synthesis, characterization and photoelectrochemical activity of TNTAs and CdS TNTAs electrodes. The effect of electrolyte concentration, anodization potential, anodization time, the distance between the electrodes, and the calcination temperature were investigated in this work, with the aim to obtain a high ordered nanotubular structure and have a good photocatalytic activity. The sensitizer of CdS nanoparticles was deposited on the TNTAs surface by successive ionic layer adsorption and reaction SILAR method assisted with ultrasonication technique. The testing of QDSSC PEC cells for hydrogen production is done by varying the experimental conditions that variations of catalysis zone cathode , variation of hole scavenger concentration and light intensity variations.

The characterization results showed that the pore diameter of TNTAs increase from 15 nm to 80 nm with increasing anodization potential from 15 to 60 V, while the tube length increase from 2 m to 7.6 m with increasing anodization time from 15 to 120 minutes at 40 V of anodization potential. The TNTAs electrode was prepared at 40V and 45 minutes in the electrolyte of ethylene glycol containing 0.3 NH4F and 2 H2O the distance between the electrodes of 1.5 cm calcinations temperature at 4500C shows a well ordered nanotubular structures with the inner tube diameter was about 80 nm, the tube length was about 5.7 m and have the best photocatalytic activity with the photoconversion efficiency of 16 under UV light illumination.

The FE SEM results of CdS TNTAs electrode shows that CdS nanoparticles uniformly decorated on the top surface , inner wall and outer wall TNTAs without clogging at the nanotube mouth. The XPS spectra of CdS sensitized TNTAS electrode shows the chemical composition and chemical state as the CdS and TiO2 structure. The TEM image of the CdS TNTAs shows that CdS nanoparticles were abundantly deposited inside the TNTAs and a crystalline CdS nanoparticles was grown on an anatase TiO2 with particle size of 6 nm. The DRS curve shows the band gap value of about 2.28 to 2.32 eV, indicating the presence of CdS nanoparticles on the CdS TNTAs electrode. The energy photoconversion efficiency of CdS TNTAs was 12.03 under visible light illumination, which five times higher than that of a pure TNTAs electrode. The evaluating results of QDSSC PEC cell showed the formation of air bubbles as hydrogen gas at the cathode and oxygen gas at anode surface.

The measurement results of gas chromatography showed the chromatogram peaks of hydrogen and oxygen. The amount of hydrogen gas produced is determined by the experimental conditions conducted. The optimum experimental conditions obtained using Pt Ti cathode, 20 of methanol concentration as hole scavenger and light intensity of 160 mW cm2. The formation rate of hydrogen gas at optimum condition is 13.44 L men. The energy efficiency of cell for hydrogen production from water splitting process is 4.78. This results indicates that the QDSSC PEC cell have promising potential as a new strategy to generate hydrogen, which one may call an artificial photosynthetic water splitting process."

"Produksi hidrogen dan degradasi 2,4,6-Triklorofenol secara simultan sudah dilakukan pada berbagai fotokatalis yaitu P25-TiO2, Titania Nanotube Arrays (TNTAs), dan variasi TNTAs-CdS selama 240 menit. VariasiTNTAs-CdS menggunakanperbandingan mol dari prekursor CdS yaitu CdCl2:CH3CSNH2dengan 0,2:0,12; 0,1:0,06; dan 0,05:0,03 mol/L. Hasil karakterisasi UV-Vis DRS menunjukkanenergy band gap berkisar antara 2,71- 2,89 eV.Fotokatalis terbaik didapat pada perbandingan 0,1:0,06 (TNTAs-CdS-2) karena menghasilkan hidrogen (3,17𝜇𝜇mol/g.s) dan degradasi 2,4,6-Triklorofenol (mencapai 80%) yang paling baik dibandingkan dengan katalis lainnya. Fotokatalis tersebut menghasilkan hidrogen 1,5 kali dibandingkan TNTAs dan 7 kali dibandingkan dengan P25-TiO2. Produksi hidrogen berjalan simultan dengan pendegradasian 2,4,6-Triklorofenol, dimana kinerja keduanya bergantung pada katalis yang digunakan. Disamping itu, pengaruh konsentrasi 2,4,6-Triklorofenol (10, 20, dan 40 ppm) dipelajari dengan menggunakan fotokatalis TNTAs-CdS-2 dan menghasilkan total produksi hidrogen berturut-turut 1,008; 1,061; dan 1,197𝜇𝜇mol/g.s. Semakin besar konsentrasi 2,4,6-Triklorofenol, semakin besar pula hidrogen yang dihasilkan.

---

Hydrogen production and 2,4,6-Trichlorophenoldegradationhave been investigated simultanously usingP25-TiO2, TNTAs, and variation of TNTAs-CdS for 240 minutes. TNTAs-CdS variations use mol ratio of CdS precursor that isCdCl2:CH3CSNH2 with ratio 0.2:0.12, 0.1:0.06, and 0.05:0.003.Rever to UVVis analysis, the TNTAs-CdS prepared have the band gap energy in the range of 2.71-2.89 eV. Among them, the optimum composition is0.1:0.06 (TNTAs-CdS- 2) which results in the highest total hydrogen production (3,17𝜇𝜇mol/g.s) and 2,4,6-Trichlorophenol degradation(achieve 80%) compared toothers. TNTAs- CdS-2 produces total hydrogen 1.5 and 7 times compared with TNTAs and P25- TiO2, respectively.Hydrogen production and 2,4,6-Trichlorophenol degradation could be perormed simultaneously and it depands on the catalyst employed. Furthermore, the effect of2,4,6-Trichlorophenol initial concentrations (10, 20, and 40 ppm) was also studied using TNTAs-CdS-2 and produced1.008,1.061, and1.197 𝜇𝜇 mol/g.s respectively.The higherthe 2,4,6-Trichlorofenol initial concentration, the more hydrogen produced."

"Telah diteliti pengaruh modifikasi fotokatalis TiO2 Degussa P-25 dalam memproduksi hidrogen dari gliserol dan air. Modifikasi yang dilakukan berupa perubahan morfologi menjadi nanotubes, pemberian dopan Pt, dopan N, dan penumbuhan fasa kristalin masing-masing melalui perlakuan hidrothermal (130oC, 12 jam), photo-assisted deposition, impregnasi dan kalsinasi 500oC selama 1 jam. Analisa SEM-EDS dan XRD menunjukkan bahwa katalis Pt-N-TiO2 nanotubes dengan tingkat kristalinitas dengan fasa anatase menyerupai TiO2 Degussa P-25. Berdasarkan uji kinerja fotokatalis di bawah sinar tampak, konsentrasi gliserol yang paling optimal adalah 50%. Morfologi nanotubes, dopan N, dopan Pt, dan dopan Pt dan N masing-masing memberikan kenaikan total produksi hidrogen sebanyak 2; 3; 11; dan 13,5 kali secara berurutan dibandingkan TiO2 Degussa P25.

---

The effects of modified TiO2 Degussa P-25 in hydrogen generation from water and glycerol have been observed. The photocatalyst was formed to nanotubes, doped with Pt, doped with N and crystallized each by hydrothermal treatment (130oC, 12 hours), photo-assisted deposition, impregnation, and calcination (500oC) respectively. Result of SEM-EDS and XRD show that Pt-N-TiO2 nanotubes composite crystallinity with anatase phase similar to TiO2 Degussa P-25 was successfully obtained. The effects of glycerol and water composition have also been observed under visible light resulting 50% of glycerol as the optimum concentration. Nanotubes morfology, N doped, Pt doped, and Pt-N doped catalyst increase the hydrogen production each by 2, 3, 11, and 13.5 times respectively compare to TiO2 Degussa P-25. "

"Produksi hidrogen dengan menggunakan metanol atau gliserol sebagai elektron donor pada fotokatalis TiO2, TiNT, Pt/TiO2 dan Pt/TiNT pada suhu reaksi dari 30 oC sampai dengan 70 oC telah diteliti. Metanol dan gliserol efektif sebagai elektron donor untuk produksi hidrogen secara fotokatalisis. Penggunaan metanol lebih unggul 10% dari gliserol pada semua katalis dalam total produksi hidrogen. Produksi hidrogen terbaik ditunjukkan oleh fotokatalis Pt(1%)/TiNT dengan metanol sebagai elektron donor, yaitu sebesar 2306 µmol/gcat, sementara total hidrogen dengan gliserol sebesar 2120 µmol/gcat. Penggunaan dopan Pt pada fotokatalis menghasilkan produksi hidrogen dua kali lebih besar dibandingkan dengan tanpa dopan.

---

Hidrogen production with methanol or glycerol as sacrificial agent using TiO2, TiO2 Nanotubes, Pt/TiO2 and Pt/TiO2 Nanotubes photocatalysts at reaction temperature 30 oC to 70 oC have been investigated. Methanol and glycerol were effective for hydrogen production and the best result was methanol with Pt(1%)/TiO2 that have 2306 µmol/gcat, meanwhile with glycerol only produce 2120 µmol/gcat. The other photocatalyst also have the same pattern, which metanol give 10% higher result on total hydrogen production. Catalyst with Pt give twice higher hydrogen production rather than with no Pt."

"ABSTRAKGas hidrogen banyak diperoleh dari proses elektrolisis yang memerlukan energi listrikyang besar. Elektrolisis plasma adalah teknologi baru dalam meningkatkan produktifitashidrogen sekaligus menekan kebutuhan listrik. Penelitian ini dilakukan untuk mengujiefektivitas proses elektrolisis plasma dengan penambahan aditif (larutan metanol danetanol) yang dinyatakan sebagai jumlah produk hidrogen per satuan energi listrik yangdikonsumsi dengan memvariasikan temperatur, tegangan listrik dan konsentrasi larutanKOH. Efektivitas proses ini dibandingkan dengan efektivitas elektrolisis Faraday danelektrolisis plasma tanpa penambahan aditif. Hasil percobaan menunjukkan kenaikankonsentrasi KOH dan tegangan listrik menyebabkan kenaikan jumlah produk hidrogen.Proses elektrolisis plasma pada penelitian ini dapat meningkatkan efektivitas proseshingga 5 kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan elektrolisis plasma tanpapenambahan aditif.

---

ABSTRACTHydrogen is commonly produced by electrolysis which consumes a great deal of energy.Plasma electrolysis is a new technology that can increases hydrogen productivity whilelowering electrical energy needs. This research aimed to test the effectiveness of theplasma electrolysis process with methanol and ethanol addition which is expressed as thenumber of products of hydrogen per unit of electrical energy consumed by investigatedtemperature, electrical voltage and the concentration of KOH solution. Then, theeffectiveness of this process compared with the effectiveness of electrolysis Faraday.Results showed an increase of KOH concentration and the voltage causes an increase inthe hydrogen product. Plasma electrolysis process in this research can improve theeffectiveness of processes to 5 fold higher compared plasma electrolysis withoutmethanol and ethanol addition."

"Siprofloksasin (CIP) sebagai antibiotik yang banyak digunakan di rumah sakit ditemukan di berbagai perairan dengan konsentrasi yang beragam. Saat didegradasi, CIP berpotensi sebagai hole scavenger yang mampu meningkatkan kinerja fotokatalis dalam menghasilkan gas hidrogen sebagai sumber energi alternatif. Metode elektrokoagulasi dan fotokatalisis yang telah dikembangkan untuk pengolahan limbah siprofloksasin belum memiliki efektivitas yang optimal. Kombinasi kedua metode tersebut berpotensi menghasilkan efektivitas yang lebih baik dalam mendegradasi siprofloksasin dan menghasilkan gas hidrogen secara simultan. Pada penelitian ini dilakukan sintesis komposit CdS/TiO2 nanotube arrays (CdS/TiNTAs) dengan metode anodisasi dan metode SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption Reaction) dengan memvariasikan komposisi CdS pada komposit (0,05M; 0,1M; 0,2M). Kinerja fotokatalis terbaik dihasilkan oleh 0,1M CdS/TiNTAs dengan kemampuan degradasi siprofloksasin mencapai 20,43% dan produksi hidrogen sebesar 23,5µmol/m2. Karakterisasi UV-Vis DRS menunjukkan bahwa pembentukan komposit CdS/TiNTAs menurunkan energi celah pita dari 3,16 eV menjadi 2,92 eV. Pengujian XRD membuktikan komposit CdS/TiNTAs yang disintesis berada dalam fasa anatase. FESEM-EDS menunjukkan fotokatalis memiliki morfologi nanoturbular dan mengkonfirmasi adanya unsur Cd dan S pada fotokatalis. Proses kombinasi elektrokoagulasi dan fotokatalisis dilakukan dengan menggunakan fotokatalis CdS/TiO2, anoda Aluminium, dan katoda stainless steel 316 pada tegangan 20 V selama 240 menit dengan efisiensi mencapai 87% dan produksi hidrogen mencapai 2,6 mol/m2.

---

Ciprofloxacin (CIP) as the most widely used antibiotics in hospitals is found in various waters with varying concentrations. When degraded, CIP has the potential to act hole scavengers that can improve photocatalyst performance in producing hydrogen gas as an alternative energy source. The electrocoagulation and photocatalysis methods that have been developed for the treatment of ciprofloxacin waste have not yet had optimal effectiveness. The combination of the two methods has the potential to produce better effectiveness in degrading ciprofloxacin and producing hydrogen gas simultaneously. In this study, the synthesis of composite CdS / TiO2 nanotube arrays (CdS / TiNTAs) is done by anodization and SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption Reaction) method was carried out by varying the composition of CdS on composites (0.05M; 0.1M; 0.2M). The best photocatalyst performance is achieved by 0.1M CdS/TiNTAs with CIP degradation efficiency of 20.43% and hydrogen production of 23.5μmol/m2. The UV-Vis characterization of the DRS shows that CdS/TiNTAs decreased the band gap energy from 3.16 eV to 2.92 eV. XRD proved that the synthesized CdS/TiNTAs were in anatase phase. FESEM-EDS shows photocatalysts have a nanoturbular morphology and confirms the presence of Cd and S elements. The combined process of electrocoagulation and photocatalysis was carried out using CdS/TiO2 photocatalysts, Aluminum anodes, and stainless steel-316 cathode at 20 V for 240 minutes with an efficiency of 87% and hydrogen accumulation of 2.6 mol/m2."

"Flex matala biofilter dengan luas permukaan 365 m2/m3 (M365) dan 190 m2/m3 (M190) digunakan sebagai carrier bkteri dalam produksi biohidrogen menggunakan reaktor CSTR. Reaktor CSTR yang dilengkapi dengan biofilter (CSTR-PBF) didesain dan dioperasikan untuk memproduksi gas biohidrogen dengan bahan baku limbah pabrik minuman sebagai substrat pada konsentrasi 10 ? 30 g total glukosa/L dan waktu tinggal 8 jam ? 0,5 jam. Carrier atau biofilter dipasang pada bagian tengah fermentor (60 mm dari dasar fermentor) yang berfungsi untuk menghindari washout. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi substrat 15 ? 20 g/L memberikan yield dan Laju produksi gas biohidrogen (LPH) yang tinggi. Biofilter M365 memberikan kinerja produksi hidrogen yang lebih baik dibanding dengan biofilter M190. HRT 0,5 jam memberikan LPH yang paling tinggi, yakni 124,87 L H2/L/hari, namun yieldnya 1,17 mol H2/mol glukosa. Di sisi lain, kondisi yang memberikan yield tertinggi dicapai pada waktu tinggal 4 jam dengan LPH sebesar 13,74 L H2/L/hari dan yield sebesar 1,82 mol H2/mol glukosa. Kondisi operasi yang direkomendasikan adalah waktu tinggal 1 jam dan konsentrasi substrat 20 g glukosa/L dengan LPH 88,69 L H2/L/hari, konversi substrat, 91,85 % dan yield 1,42 mol H2/mol glukosa. Pada waktu tinggal yang rendah, yakni 1 jam dan 0,5 jam terdapat perbedaan distribusi konsentrasi biomassa pada bagian atas, tengah dan bawah reaktor. Produk cair terbesar adalah asam butirat dan asam asetat dengan rasio 1,41 mol asam butirat/mol asam asetat sampai dengan 5,66 mol asam butirat/mol asam asetat.

---

A flex-matala packed biofilter with specific surface area M365 m2/m3 (M365) and 190 m2/m3 (M190) were used as a bacteria carrier in a Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) in this study. The continuous stirred tank reactor with packed biofilter (CSTR-PBF) was designed and operated under sugary wastewater substrate at concentration of 10 g total sugar/L ? 30 g total glukosa/L and hydraulic retention time (HRT) 8 h - 0.5 h to assess the biohydrogen producing ability. Biofilter was installed at 60 mm height from the bottom of bioreactor (middle of the bioreactor). The biofilter played a role in avoiding biomass washout. It was found that substrat concentration of 15 ? 20 g glucose/L lead the hydrogen production performa. Biofilter M365 produced the higher hydrogen production rate and yield. The condition producing the higher hydrogen production rate was at HRT 0.5 h with hydrogen production rate (HPR) of 124.87L H2/L/d, and yield of 1.17 mol H2/mol glucose. On the other hand, the condition producing the higher yield obtained when the fermentor operated at HRT 4 h, which hydrogen production rate and yield were 13.74 H2/L/d, and yield of 1.42 mol H2/mol glucose. Operation condition suggested for hydrogen production was HRT 1 h and 20 g total glucose/L which HPR, susbtrate conversion and yield were 88.69 H2/L/d; 91.85 % and 1.42 mol H2/mol glucose. There was difference distribution of biomassa on top, middle and bottom part of the bioreactor observed at HRT 1 h to 0,5 h. Butyric acid and acetic acid were the main liquid product that the ratio was 5.66 mol butyric/mol acetic. A flex packed biofilter used in CSTR system is a better approach to accumulate biomass concentration in bioreactor for enhancing biohydrogen production rate comparison with other kinds of bioreactor."

"Fotoelektrokimia water splitting merupakan salah satu metode penghasil hidrogen yang paling menjanjikan. Salah satu material semikonduktor yang cocok digunakan sebagai fotoanoda untuk aplikasi water splitting adalah ZnO. Namun, ZnO memiliki beberapa kekurangan yang dapat diatasi dengan menggabungkan ZnO dengan logam mulia. Pada penelitian ini, ZnO Nanorods (NRs) disintesis dengan metode hidrotermal dan kemudian dideposisi dengan AuAg Mesoflowers (MFs) yang disintesis dengan metode wet chemistry. Hasil pengujian linear sweep voltamogram (LSV) dibawah cahaya tampak dan AM 1.5 G menunjukkan ZnO/AuAg MFs menghasilkan photocurrent tertinggi pada reaksi OER maupun HER dengan efisiensi tertinggi 0,034% pada tegangan 0,874 V vs RHE. AuAg MFs juga berperan sebagai donor elektron yang diinjeksikan ke pita konduksi ZnO sehingga dapat meningkatkan photocurrent yang dihasilkan.

---

Photoelectrochemical separation of water is one of the most promising methods of producing hydrogen. One of the most suitable semiconductor materials used as photoanodes for water splitting applications is ZnO. However, ZnO has several drawbacks that can be overcome by combining it with noble metals particles. In this study, ZnO nanorods (NRs) were synthesized by the hydrothermal method and then deposited with AuAg Mesoflowers (MFs) which was synthesized by the wet chemical method. The linear sweep voltammogram (LSV) measurement under visible light and AM 1.5 G show that ZnO / AuAg MFs produces the highest photocurrent in the OER and HER reactions with the highest efficiency of 0.034% at a voltage of 0.874 V vs RHE. AuAg MFs may acts as an electron donor that is injected into the ZnO conduction band so that it can increase the photocurrent."

"Perkembangan produksi hidrogen hingga saat ini terus dilakukan salah satunya teknologi fotoelektrokimia. Terbaru, konfigurasi sel dye sensitized photoelectrochemical-dye sensitized solar cells (DSPEC-DSSC) mulai dikembangkan agar diperoleh efisiensi yang tinggi dan sistem respon terhadap cahaya tampak. Pada penelitian ini fokus pada penggunaan fotoanoda pada sistem DSPEC berupa TiO2 nanotube arrays (TNTAs) yang tersensitasi oleh S,N-Graphene Quantum Dots (S,N-GQDs), katoda berupa Pt/Ti, elektroda referensi berupa Ag/AgCl, sedangkan pada sistem DSSC digunakan fotoanoda TNTAs tersensitasi N719 dan katoda Pt/Ti. TNTAs dianodisasi dari plat Ti dengan elektrolit berupa larutan aqueous, NH4F 0,5%, dan variasi konsentrasi CMC 1-2,5% pada pH 5. Proses anodisasi divariasikan pada voltase 10-25 V selama 2 jam. Pada konsentrasi Na-CMC yang rendah (1%) struktur tubular yang diperoleh disorganisir, di sisi lain pada konsentrasi Na-CMC yang lebih tinggi diamati keseragaman dan keteraturan susunan nanotubes terbentuk, di mana pada penelitian ini Na-CMC 2% memberikan yang hasil terbaik. Aktivitas fotokatalitik terbaik, dalam hal arus yang dihasilkan diperoleh oleh film TNTAs dalam kondisi sintesis berbasis elektrolit aqueous dan kondisi potensial bias 0,5% NH4F, 2% CMC, dan 20 V, dan TNTAs ini menunjukkan porositas terbaik (41,14%) dan lapisan penipisan terkecil (4,34 nm) dibandingkan film TNTA lainnya. Pada sensitizer S,N-GQDs disintesis dari prekursor asam sitrat dan tiourea secara hidrotermal pada suhu 160°C selama 4 jam. Hasil karakterisasi menunjukkan TNTAs/S,N-GQDs memilikirespon pada cahaya tampak. Pengujian hidrogen pada konfigurasi sel DSPEC-DSSC dihubungkan secara insitu dengan alat kromatografi gas yang dilengkapi dengan detektor TCD dan kolom packed Molecular Sieve dilakukan setiap 30 menit selama 3 jam. Tandem sel DSPEC-DSSC dengan fotoanoda DSPEC berupa TNTAs/S,N-GQDs mampu memproduksi hidrogen sebesar 3,57 μmol dan % yield H2 sebesar 0,35%. Efisiensi sel yang dihasilkan tiga kali lebih besar dibandingkan dengan sistem tandem sel DSPEC-DSSC yang menggunakan TNTAs/GQDs.

---

The hydrogen production still develop until now, one of which is photoelectrochemical technology. Recently, the configuration of dye-sensitive photoelectrochemical-dye-sensitized solar cells (DSPEC-DSSC) was being developed in order to obtain high efficiency and a response system to visible light. In this study, the focus reasearch is on the use of photoanodes in DSPEC systems in the form of TiO2 nanotube arrays (TNTAs) which was sensitized by S,N-Graphene Quantum Dots (S,N-GQDs), cathodes in the form of Pt/Ti, reference electrodes in the form of Ag/AgCl, whereas in the DSSC system used N719 sensitized TNTAs and Pt/Ti cathodes. TNTAs were anodized from Ti plates by aqueous electrolyte, NH4F 0.5%, and variations in CMC concentrations of 1-2.5% at pH 5. The anodizing process was varied at 10-25 V voltage for 2 hours. At low concentrations of Na-CMC (1%) the tubular structure obtained was inorganized, on the other hand at the higher Na-CMC concentrations observed the uniformity and regularity of the arrangement of nanotubes formed, where in this study 2% Na-CMC gave the best results . The best photocatalytic activity, in terms of the current generated is obtained by TNTAs films under aqueous electrolyte-based synthesis conditions and a bias potential condition of 0.5% NH4F, 2% CMC, and 20 V, and these TNTAs show the best porosity (41.14%) and the smallest thinning layer (4.34 nm) compared to other TNTA films. Sensitizer S,N-GQDs was synthesized from the hydrothermal citric acid and thiourea precursors at 160° C for 4 hours. The characterization results showed TNTAs/S,N-GQDs have responses in visible light. Hydrogen testing in the DSPEC-DSSC cell configuration was applied by a gas chromatograph equipped with a TCD detector and a packed Molecular Sieve column performed every 30 minutes for 3 hours. DSPEC-DSSC tandem cells with DSPEC photoanodes in the form of TNTAs/S,N-GQDs are able to produce hydrogen of 3.57 μmol and% H2 yield of 0.35%. The efficiency of the cells produced is three times greater than the DSPEC-DSSC cell tandem system which uses TNTAs/GQDs."