Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Fotokatalisis merupakan metode alternatif untuk pengolahan air limbah dan fotokatalis TiO2 adalah katalis yang banyak digunakan, karena inert, tidak bersifat toksik, dan murah. Namun, celah energi (bandgap) yang lebar pada TiO2 yaitu sekitar 3.2 eV, setara dengan cahaya UV dengan A 388 nm, membatasi aplikasi fotokatalitiknya nanya pada daeran UV, tapi tidak pada daerah cahaya tampak (visible). Padahal canaya tampak tersedia melimpah sebagai cahaya matahari yang sampai ke bumi. Salah satu upaya untuk meningkatkan efisiensi fotokatalitik TiO2 yaitu dengan menyisipkan dopan pada matrik Kristal TiO2, di mana elemen dopan menjadikan matrik katalis baru yang memiliki energi celah lebih kecil, yang setara dengan energi canaya tampak. Salah satu dopan paling menjanjikan adalah nitrogen. Pacla penelitian ini dilakukan sintesis dan karakterisasi dari TiO2 yang di doping dengan nitrogen (N-TiO2) serta dibandingkan aktivitasnya baik secara fotokatalitik maupun fotoelektrokatalitik dengan TiO2 yang tidak di beri dopan. Karakterisasi bahan hasil preparasi menunjukkan bahwa N-TiO2 memiliki energi celan lebih kecil yaitu sebesar 3.0169 eV dibandingkan TiO2 yang tidak didoping dengan nitrogen yaitu sebesar 3.2861 eV. lndikasi keberhasilan penyisipan nitrogen juga diperolen clari profil puncak serapan infra merah dan spektrum Energy Dispersive Xray (EDX), yang jelas mengindikasikan kenadiran nitrogen dalam matrik N-TiO2. Pengujian aktifitas fotokatalisis dan fotolektrokatalis, baik menggunakan sinar UV dan sinar tampak, menunjukkan bahwa, dilihat dari tetapan Iaju reaksinya, N-TiO2 mampu mendegradasi zat warna Congo Red dan asam benzoat Iebih cepat dibandingkan TiO2 tampa doping."

"Hidrogen merupakan bahan bakar alternatif yang bersih dan ramah lingkungan. Beberapa penelitian telah mengembangkan produksi hidrogen dari dekomposisi amoniak. Hal ini cukup menjanjikan, karena metode ini tidak menghasilkan CO2 dan mampu mengatasi permasalahan limbah. Amoniak merupakan sumber potensial untuk peningkatan permintaan hidrogen. Fotoelektrokatalisis merupakan teknologi alternatif untuk menghasilkan hidrogen dari dekomposisi amoniak dengan energi rendah dan ramah lingkungan. Namun, bagian terpenting pada metode ini yaitu fotoanoda yang berbasis titania nanotube perlu dimodifikasi untuk mendapatkan fotoanoda yang lebih efesien dan efektif dalam mendegradasi amoniak dan produksi hidrogen secara simultan. Tujuan utama dari penelitian ini adalah mendapatkan fotoanoda berbasis titania nanotube yang memiliki performa yang tinggi dalam mendegradasi amoniak dan memproduksi hidrogen secara fotoelektrokatalisis. Modifikasi dilakukan dengan menambahkan dopan nitrogen secara insitu saat anodisasi dan sensitasi CuO yang menggunakan dua metode yaitu insitu saat anodisasi dan successive ionic layer adsorption reaction (SILAR), kemudian menentukan loading nitrogen dan CuO yang optimal dan mengkombinasi keduanya pada titania nanotube untuk membuktikan efek sinergis dari keduanya. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan mengajukan mekanisme yang terjadi pada proses degradasi amoniak dan produksi hidrogen secara simultan dengan metode fotoelektrokatalisis.Pada penelitian ini dilakukan karakterisasi morfologi, spektrum serapan cahaya, kristalografi titania nanotube, bilangan oksidasi elemen penyusun fotoanoda, gugus fungsi yang terbentuk masing-masing menggunakan FESEM-EDX dan TEM, UV-Vis DRS, XRD, XPS, dan FTIR. Besar energi bandgap dan ukuran kristal dihitung menggunakan fungsi Kubelka Munk dan persamaan Scheerrer. Respon fotoelektrokimia diamati menggunakan Potensiostat dan diagnostic perubahan respon material yang dimodifikasi disajikan dalam bentuk Applied Bias Photon to current Eficiency (ABPE). Reaktor fotoelektrokatalisis (PEC) yang digunakan untuk proses degradasi amoniak dan produksi hidrogen secara simultan terdiri dari sel fotoelektrokimia yang dimodifikasi. Sel fotoelektrokimia dilengkapi dengan sumber sinar foton lampu Mercury 250W, dan jaringan yang menghubungkan reaktor dengan GC TCD untuk mengukur gas hidrogen yang terbentuk. Konsentrasi amoniak diukur menggunakan spektrofotometer dengan metode Nessler. Senyawa intermediet yang terbentuk diukur menggunakan spektrofotometer dengan metode SNI 6989-74-2009.Hasil penelitian membuktikan bahwa titania nanotube yang dimodifikasi dengan dopan N diperoleh penyisihan amoniak dan produksi hidrogen maksimum sebesar 74.4% dan 561 mmol/m2 oleh 3N-TiNTAs. Pada perbandingan metode deposisi CuO diperoleh penyisihan amoniak maksimum sebesar 50,1% dan produksi hidrogen sebesar 392.85 mmol/m2 menggunakan CuO-TiNTAs SILAR. Produksi hidrogen tertinggi pada variasi loading CuO dicapai oleh 7CuO-TiNTAs sebesar 910.14 mmol/m2. Namun, uji kinerja pada modifikasi TiNTAs dengan kombinasi dopan N dan sensitiser CuO hanya dapat menyisihkan amoniak dan produksi hidrogen yang dihasilkan hanya sebesar 28.03% dan 66.61 mmol/m2.

---

Hydrogen is a clean and environmentally friendly alternative fuel. Several studies have developed hydrogen production from ammonia decomposition. It is promising because this method does not produce CO2 and can overcome waste problems. Ammonia is a potential source for increasing hydrogen demand. Photoelectrocatalytic is an alternative technology to produce hydrogen from ammonia decomposition with low energy and is environmentally friendly. However, the most important part of this method is the photoanode based on titania nanotubes needs to be modified to get the more efficient and effective photoanode in simultaneously degrading ammonia and producing hydrogen. The main objective of this research is to obtain a photoanode based on titania nanotubes, which have high performance in photoelectrocatalytic ammonia degradation and hydrogen production. Modifications were conducted by adding nitrogen dopants by in situ during anodization and CuO sensitization using two methods, namely in situ anodization and successive ionic layer adsorption reaction (SILAR), then determining the optimal loading of nitrogen and CuO and combining both on titania nanotubes to prove the synergistic effect of both of them. Additionally, this study also proposes a mechanism that occurs in the simultaneously degradation of ammonia and hydrogen production by the photoelectrocatalytic method.

In this study, the characterization of morphology, light absorption spectrum, crystallography of titania nanotubes, the oxidation number of photoanode constituent elements, functional groups formed using FESEM-EDX and TEM, UV-Vis DRS, XRD, XPS, and FTIR, respectively, were conducted. Bandgap energy and crystal size were calculated using the Kubelka–Munk function and Scherrer equation. The photoelectrochemical response was observed using a potentiostate and diagnostic changes in the response of the modified material were presented in the form of Applied Bias Photon to Current Efficiency (ABPE). The photoelectrocatalytic reactor (PEC) used for the simultaneously degradation of ammonia and hydrogen production consists of a modified photoelectrochemical cell. The photoelectrochemical cell is equipped with 250 W Mercury lamp as a photon beam source and a network connecting the reactor with GC TCD to measure the hydrogen gas formed. Ammonia concentration was measured using a spectrophotometer with the Nessler method. The intermediate compounds formed were measured using a spectrophotometer using the SNI 6989-74-2009 method.

The results showed that titania nanotubes modified with N-dopants obtained maximum ammonia removal and hydrogen production of 74.4% and 561 mmol/m2 by 3N-TiNTAs. In the comparison of the CuO deposition method, the maximum ammonia removal was 50.1% and hydrogen production was 392.85 mmol/m2 using CuO-TiNTAs SILAR. The highest hydrogen production in the CuO loading variation was achieved by 7CuO-TiNTAs of 910.14 mmol/m2. However, the performance test on modified TiNTAs with a combination of N dopants and CuO sensitizer could only remove ammonia and the resulting hydrogen production was only 28.03% and 66.61 mmol/m2, respectively."

"Pada penelitian ini telah berhasil didapatkan fotokatalis dengan berbagai karakteristik yang diperlukan untuk tujuan produksi hidrogen dari air (water-splitting). Sintesis dilakukan dari prekursor TiO2 Degussa P-25 dengan metode perlakuan hidrotermal yang dilanjutkan dengan post-treatment berupa kalsinasi atau hydrothermal posttreatment. Karakterisasi terhadap hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan analisa SEM, BET, DRS, dan XRD. Hasil SEM memperlihatkan morfologi nanotube keluaran proses hidrotermal yang memiliki luas permukaan BET yang tinggi (SBET = 238.6 m2/g). Karakterisasi DRS menunjukkan bahwa TiO2 nanotubes yang telah diberikan dopan Nitrogen memberikan respon yang baik terhadap sinar pada panjang gelombang sinar tampak (? > 400 nm). Analisa XRD menunjukkan terbentuknya fasa kristal anatase, yang penting untuk water-splitting, dan juga ukuran kristal dari katalis-katalis yang telah disintesis (7 - 13 nm). Prosedur yang optimal dalam sintesis juga telah dibahas, yang mencakup perlakuan pencucian dengan asam, dan berbagai variasi post-treatment.

---

In this research, we have succeeded in preparing photocatalyst with various characteristics in order to accomplish hydrogen production from water (watersplitting). Synthesis have been conducted from commercially available TiO2 powder via hydrothermal treatment followed by post-treatment, either calcination or hydrothermal post-treatment. The prepared samples were characterized with SEM, N2 adsorption measurement (BET), DRS, and XRD respectively.

SEM images showed nanotube morphology as a result from hydrothermal treatment with high BET surface area (SBET = 238.6 m2/g). DRS result showed good response to visible light range (? > 400 nm) for Nitrogen-doped TiO2 nanotubes.

XRD measurements showed existence of anatase crystallite phase, which hold important role for water-splitting, and crystal size value of the prepared samples (7 ' 13 nm). Optimum method for synthesis has also been discussed, including acid-washing treatment and various post-treatments."