Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Nanotubes mendapat perhatian yang sangat besar karena memiliki rasio luas permukaan yang tinggi, hal ini penting dalam aplikasinya sebagai elektroda Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Pada penelitian ini telah difabrikasi nanotubes TiO2 melalui teknik hidrotermal standar dimana serbuk nano TiO2 P25 Degussa dilarutkan pada larutan alkalin sodium hidroksida berkonsentrasi tinggi di dalam otoklaf tersegel. Untuk meningkatkan nanokristalinitas, dilakukan sebuah modifikasi dimana proses anil konvensional dikombinasikan dengan pasca hidrotermal. Detail struktur, morfologi dan kristalinitas diuji dengan XRD, spektroskopi Raman, SEM dan TEM, sedangkan sifat optik dari nanotubes diinvestigasi dengan spektroskopi UV-Vis. Hasil investigasi menunjukkan bahwa dengan memberikan kombinasi anil konvensional dan pasca hidrotermal pada nanotubes, nanokristalinitas dapat ditingkatkan secara signifikan pada saat yang sama integritas struktur hollow tetap terjaga. Untuk sampel nanotube yang sebelumnya diberikan anil 150°C, ukuran kristalit anatase bertambah dari 6,93 sampai 7,82 nm setelah perlakuan pasca hidrotermal 80-150°C. Peningkatan nanokristalinitas lebih besar ditunjukkan ketika temperatur anil dinaikkan sampai 300°C kemudian dilanjutkan pasca hidrotermal yang sama, menghasilkan peningkatatan ukuran kristalit mulai dari 17,20 sampai 18,30 nm. Energi celah pita yang dihasilkan nanotubes berbanding terbalik dengan ukurun kristalit, dimana nilai terendah sebesar 3,19 eV didapatkan dari ukuran kristalit terbesar yaitu 18,30 nm. Nanotubes ini juga memberikan sirkuit tegangan terbuka pada DSSC hasil fabrikasi sebesar 108 mV. ......TiO2 nanotubes have attracted extensive attention because it has a high surface area to volume ratio, which is important for its application as electrodes in dye sensitized solar cells (DSSC). In this study, TiO2 nanotubes have been fabricated through a standard hydrothermal technique where TiO2 P25 Degussa nanopowder was dissolved in highly concentrated alkaline solution of sodium hydroxide (NaOH) in a sealed autoclave. For nanocrystallinity improvement, a modification route was carried out where the conventional annealing process was combined with post-hdyrothermal treatment. The detail of the structure, morphology and crystallinity of the resulting nanotubes were examined by XRD, Raman spectroscopy, SEM and TEM, while the optical properties of nanotubes was investigated by UV-visible spectroscopy. The result of investigation showed that by subjecting the nanotubes to the combined treatment of annealing and post-hydrothermal, the nanocrystallinity of nanotubes can be enhanced significantly while the integrity of the hollow structure can be well-maintained. For the nanotube sample which has been previously annealed at 150°C, the crystallite size of anatase TiO2 in nanotubes increased from 6.93 to 7.82 nm after being subjected to post-hydrothermal treatment at 80 to 150°C. Further improvement in nanocrystallinity was obtained when the temperature of annealing process was raised up to 300°C prior to the same post-hydrothermal procedure, resulting in nanocrystallite size enhancement from 17.20 to 18.30 nm. The band gap energy of the resulting nanotubes is inversely proportional to the crystallite size of anatase phase where the lowest value of 3.19 eV was obtained from the nanotube sample with a biggest crystallite size of 18.30 nm. This nanotube also provided the highest open circuit votage in the fabricated DSSC of 108 mV.

Abstrak :
Titanium dioksida merupakan material yang banyak digunakan pada berbagai aplikasi seperti pigmen pemutih pada cat, kosmetik, sel surya, sensor gas dan lapisan tipis pembersih mandiri (self cleaning). Pada aplikasi lapisan tipis self cleaning, efek fotokatalisis dan hidrofilisitas memainkan peranan penting. Efektifitas kedua proses ini bergantung pada besar ukuran dan tingkat kristalinitas partikelnya. Walaupun koloid partikel nano (TiO2) sudah beredar secara komersil, namun kedua hal di atas yaitu ukuran kecil dan kristalin tetap menjadi suatu tantangan hingga saat ini. Oleh karena itu, tujuan utama penelitian ini adalah mendapatkan partikel berukuran kecil, terdistribusi seragam dan tingkat kristalinitas yang tinggi. Untuk merealisasikan hal ini, telah dilakukan sintesis partikel nano TiO2 dengan metode sol-gel, kemudian dilanjutkan proses anil dan hidrotermal. Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengukur kristalinitas, sedangkan aktifitas hidrofilisitas diukur berdasarkan besarnya sudut kontak di atas substrat kaca yang telah dilapisi TiO2. Dari hasil yang didapat, metode hidrotermal menghasilkan produk dengan tingkat kristalinitas lebih tinggi dibanding dengan anil konvensional. Sampel hasil hidrotermal memiki ukuran sebesar 8.16 nm sedangkan anil konvensional 3.16 nm. Sudut kontak yang dihasilkan sampel hidrotermal sebesar 13.00Û sedangkan sampel anil konvensional sebesar 26.83Û. Hasil pada sampel hidrotermal terkait dengan lebih banyaknya jumlah elektron-lubang yang dihasilkan sehingga berpengaruh pada penyerapan air secara fisik dan pembasahan.

---

Titanium dioxide is a material that is widely used in various applications such as paint pigment, cosmetics, solar cells, gas sensors and self-cleaning thin film. For self-cleaning film, photocatalysis and hydrophilicity effects play an important role. Effectiveness of this process depends both on the large size and the crystallinity level of particle. Though colloidal nanoparticles (TiO2) are commercially available in market, but both aspects i.e., size small and high nanocrystallinity remains a big challenge up to the present. Therefore, the main goal of this research is to obtain the small-sized nanoparticles, which are uniformly distributed and have high level of nanocrystallinity. In order to realize this, a synthesis was carried out for TiO2 nanoparticles using the sol-gel method, and then followed with thermal annealing and hydrothermal. XRD characterization was performed to measure the crystallinity, while hydrophilic activity was evaluated by Face Contact Angle Meter to measure contact angle of water droplet on TiO2 coated glass substrates. On the basis of results obtained, the hydrothermal provide samples with higher crystallinity in comparison to that of conventional annealing. The crystallite size of hydrothermally treated samples is 8.16 nm where the conventionally annealed samples can only provide an average size of 3.16 nm. The contact angle of the former is 13.00_, where the latter can only provide contact angle of 26.83_. The results obtained on hydrothermally treated samples can be associated with higher number of electron-holes which are responsible for the physical absorption of water and related wetting mechanism.