PENGARUH KONSENTRASI NAOH TERHADAP STRUKTUR, MORFOLOGI DAN SIFAT FOTOKATALIS ZNO TERDOPING AL

ARIF BAGUS PRAKOSO, RESTI RAHAYU DWI AGUSTINI, ANNISA APRILIA, SRI SURYANINGSIH, LUSI SAFRIANI, AYI BAHTIAR

Abstrak


Air bersih merupakan kebutuhan dasar untuk umat manusia. Kebutuhan air adalah masalah penting karena jumlahnya yang semakin sedikit sedangkan pertumbuhan jumlah manusia yang terus meningkat. Beberapa metode penjernihan konvensional seringkali memberikan dampak samping yang tidak diharapkan, sehingga perlu alternatif pada proses penjernihan air, salah satunya berprinsip pada fotokatalitik. Sifat fotokatalitik dimiliki oleh berbagai bahan semikonduktor berbasis logam oksida, salah satunya seng oksida (ZnO). Untuk mengetahui sifat fotokatalitik Al-ZnO, khususnya pengaruh konsentrasi katalisator NaOH, penelitian ini dilakukan dengan produk hasil serbuk Al-ZnO. Proses sintesis Al-ZnO menggunakan metode sol-gel teknik refluks dengan prekursor dasar seng asetat dihidrat dan dopan alumunium. Variasi yang dilakukan adalah konsentrasi katalisator basa NaOH. Untuk mengetahui pengaruh NaOH terhadap Al-ZnO, beberapa karakterisasi telah dilakukan, diantaranya karakterisasi TEM, SEM, XRD, dan sifat-sifat optik. Karakterisasi TEM dan SEM menunjukkan seluruh sampel bermorfologi nanosphere dengan struktur kristal wurtzit heksagonal. Partikel Al-ZnO memiliki ukuran yang semakin besar untuk konsentrasi NaOH yang tinggi. Komposisi berupa gugus hidroksil lebih banyak muncul pada partikel Al-ZnO untuk konsentrasi NaOH yang tinggi. Pengaruh paling signifikan oleh katalisator NaOH adalah sifat optik berupa keberadaan defect state yang teramati melalui spektrum emisi fotoluminesen. Kemampuan fotokatalitik Al-ZnO diujikan pada larutan pewarna organik methylene blue. Hasil pengujian menunjukkan seluruh variasi memiliki kemampuan menguraikan methylene blue dalam kelajuan yang berbeda. Variasi 0,30 M NaOH (dalam 23 mL) memiliki kelajuan tertinggi karena puncak emisi fotoluminesen yang rendah dan ukuran partikel rata-rata yang kecil

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


W. A. Jury dan H. J. Vaux, The emergng global water crisis: Managing scarcity and conflict between water crisis, Advances in Agronomy, vol. 9, 2007

WHO, Guidelines for drinking water quality: Fourth edition incorporating the first addendum, Geneva, 2017

S. Baruah, S. K. Pal dan J. Dutta, Nanostructured zinc oxide for water treatment, Nanoscience & Nanotechnology-Asia vol. 2, 2012, (2) 90-102

A. Kolodziejczak-Radzimska dan T. Jesionowski, Zinc oxide-from synthesis to application: A review, Materials vol. 7, 2014, 2833-2881

O. M. Ischenko, V. Rogé, G. Lamblin dan D. Lenoble, (2016). TiO2- and ZnO-based materials for photocatalysis: Material properties, device architecture, and emerging concepts. Semiconductor Photocatalysis: Materials, Mechanisms, and Applications

C. Jagadish dan S. Pearton, Zinc oxide bulk, thin films, and nanostructures; Processing, properties, and applications, Elsevier Science, 2006

H. Morkoç dan Ü. Özgür, Zinc oxide: Fundamentals, materials, and device technology, Wiley-VCH, 2009

C. B. Ong, L. Y. Ng dan A. W. Mohammad, A review of ZnO nanoparticles as solar photocatalysts: Synthesis, mechanisms, and application, Renewable and Sustainable Energy Reviews vol. 81, 2018, 536-551.

R. J. Sinclair, The extractive metallurgy of zinc, Victoria: Australian Institute of Mining and Metallurgy, 2005

C. Santosh, V. Velmurugan, G. Jacob, S. K. Jeong, A. N. Grace dan A. Bhatnagar. Role of nanomaterials in water treatment applications: A review, Chemical Engineering Journal vol. 306, 2016, 1116-1137

Y. Li dan Z. Liu, Particle size, shape and activity for photocatalysis on titania anatase nanoparticles in aqueous surroundings, Journal of American Chemical Society vol. 133, 2011, 15743-15752

M. Bizarro, High photocatalytic activity of ZnO and ZnO:Al nanostructured films deposited by spray pyrolysis. Applied Catalysis B: Enviromental vol. 97, 2010, 198-203

S. B. A. Hamid, S. J. Teh, dan C. W. Lai, Photocatalytic water oxidation on ZnO: A review. Catalysts vol. 7, 2017, (93) 1-14

L. Li, L. Han, Y. Han, Z. Yang, B. Su dan Z. Lei, Preparation and enhanced photocatalytic properties of 3D nanoarchtectural ZnO hollow spheres with porous shells, Nanomaterials vol. 8, 2018, (687):1-11

D. Ponnamma, J. Cabibihan, M. Rajan, S. S. Pethaiah, K. Deshmukh, J. P. Gogoi, S. K. K. Pasha, M. B. Ahmed, J. Krishnegowda, B. N. Chandrashekar, A. R. Polu dan C. Cheng, Synthesis, optimization, and applications of ZnO/polymer nanocomposites, Materials Science & Engineering vol. 98, 2019, 1210-1240




DOI: https://doi.org/10.24198/jmei.v9i2.29711

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


##submission.copyrightStatement##

Jurnal Terindeks Oleh:
          
 
Statistik Kunjungan :