Sifat Fotokatalitik Serbuk ZnO terdoping Aluminium dalam Mendegradasi Larutan Metil Biru

Abstract

Pengujian sifat fotokatalitik serbuk nano ZnO terdoping Aluminium dalam mendegradasi larutan metil biru (MB) telah berhasil dilakukan. Sifat fotokatalitik serbuk ZnO terdoping Al dikaitkan dengan karakteristik fotoluminesensi, morfologi serbuk dan struktur kristal. Serbuk ZnO tanpa doping turut diuji struktur-morfologinya beserta sifat fotokatalitik sebagai pembanding.  Senyawa dopan yang digunakan adalah Al(NO₃)₃ dengan konsentrasi 0,5% massa terhadap senyawa prekursor Zn(CH₃COOH)₂.2H₂O. Diketahui bahwa penambahan dopan Al dapat mereduksi ukuran partikel dan ukuran kristal yang memiliki orientasi bidang (002). Selain itu, berdasarkan hasil pencitraan SEM (scanning electron microscope), terdapat perbedaan morfologi serbuk akibat penambahan aluminium. Pada serbuk ZnO terdoping Al, terbentuk morfologi berupa kepingan yang kemungkinan merupakan penumpukan serbuk berukuran nano. Berdasarkan pengujian karakteristik fotoluminesensi diketahui bahwa terjadi penurunan intensitas emisi (fotoluminesensi) pada sampel ZnO terdoping Al.  Penurunan intensitas fotoluminesensi tersebut dapat dikaitkan dengan berkurangnya peristiwa rekombinasi pasangan elekton dan hole. Pasangan elektron dan hole yang akhirnya menjadi pembawa muatan bebas kemudian akan bereaksi dengan OH dan juga oksigen yang akhirnya membentuk hidroksil radikal. Hidroksil radikal inilah yang selanjutnya akan memutus ikatan metil biru di dalam air. Hal ini turut menjelaskan sifat fotokatalitik pada sampel ZnO terdoping Al 0,5 %massa yang ternyata memiliki laju kinetik degradasi yang lebih besar dibandingkan dengan ZnO.