Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Reduksi elektrokimia gas CO2 dengan menggunakan elektroda Cu pada larutan elektrolit anorganik NaHCO3 dan buffer fosfat telah dilakukan. Metode elektrolisis arus tetap dilakukan pada 36mA dengan rentang potensial berkisar dari -6 V sampai -10 V. Produk yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan GC-TCD dan GC-FID setelah elektrolisis selama 30 menit. CH4(g) dan C2H5OH(l) dihasilkan pada percobaan kali ini. Distribusi produk reduksi gas CO2 bergantung pada komposisi dan konsentrasi larutan elektrolit yang digunakan dimana CH4(g) cenderung terbentuk pada NaHCO3 pekat sedangkan C2H5OH(l) cenderung terbentuk pada NaHCO3 encer. Selektivitas produk juga dipengaruhi oleh ketersediaan hidrogen atau proton pada permukaan elektroda yang dikontrol oleh pH dekat elektroda. Pada pH asam, reduksi H+ (Hydrogen Evolution) lebih dominan terjadi pada permukaan elektroda sedangkan pada pH basa sumber hidrogen untuk reduksi gas CO2 cenderung terbatas. pH optimum untuk reduksi gas CO2 adalah pH 7. Efisiensi faraday tertinggi pada reduksi CO2 ini adalah 48.94 % dimana efisiensi faraday ini sangat dipengaruhi oleh preparasi larutan elektrolit, elektroda dan juga transfer masa.

---

Electrochemical reduction of CO2(g) at Cu electrode in aqueous inorganic electrolytes (NaHCO3 and phosphate buffer) was studied. Constant current electrolysis were conducted at 36 mA with potential range from -6 V to -10 V. The electrolysis products were analysed by GC-TCD and GC-FID after 30 minutes electrolysis. CH4(g) and EtOH(l) were produced at ambient temperatures. The product distribution from CO2(g) depended strongly on the composition and concentration of electrolytes employed. The formation of CH4(g) was favoured in concentrated NaHCO3 whereas EtOH(l) is preferentially produced in dilute NaHCO3. The product selectivity depended on the availability of hydrogen or proton on the surface, which is controlled by pH at electrode. In acidic solution, the reduction of H+ (Hydrogen evolution) preferentially occurred whereas in basic solution, hydrogen availability is limited. The optimum condition for CO2(g) reduction is at pH 7. The highest Faradaic efficiency of CO2(g) reduction in this measurement was 49.6%. Faradaic efficiency was greatly affected by the preparation of electrolyte, the kind of electrodes and the mass transport."

"

Penelitian ini membahas pemanfaatan Titanium Dioxide Nanorods (TNRs) yang disintesis melalui metode hidrotermal, sebagai fotoanoda dalam pemecah air fotoelektrokimia yang dimodifikasi melalui reduksi elektrokimia untuk meningkatkan kinerjanya. TiO₂ dikenal memiliki stabilitas kimia yang tinggi, mudah dibuat, dan biaya produksi yang relatif rendah. Namun, karena celah pita yang cukup lebar dan rekombinasi cepat dari pembawa muatan terfotogenerasi, kondisi ini menyebabkan efisiensi pemisahan muatan yang tidak efektif dan penyerapan cahaya yang tidak optimal, sehingga membatasi efisiensi kinerjanya dalam pemecahan air fotoelektrokimia. Melalui proses reduksi elektrokimia, kekosongan oksigen terbentuk ketika Ti⁴⁺ direduksi menjadi Ti³⁺ didalam struktur TiO₂, yang berguna untuk meningkatkan efisiensi pemisahan muatan dan mengurangi rekombinasi elektron dan hole. Hasil karakterisasi menunjukan, TNRs yang terbentuk memliki fasa TiO₂ rutile dan tidak terjadi perubahan fasa setelah diberikan perlakuan reduksi elektrokimia, namun perlakuan tersebut menyebabkan perubahan morfologi yang menunjukkan penipisan. Penipisan ini dapat meningkatan sedikit penyerapan cahaya dan perubahan celah pita dari 3,02 eV menjadi 3,00 eV. Pengujian fotoelektrokimia menunjukkan hasil, bahwa perlakuan dari reduksi elektrokimia memiliki pengaruh pada sifat konduktivitas, dimana konduktivitas material menjadi jauh lebih baik dengan bentuk grafik Cyclic Voltammetry (CV) menyerupai persegi panjang. Peningkatan konduktivitas tersebut didukung juga oleh penurunan hambatan Rct dari 2812 Ω menjadi 1396 Ω. Sehingga, dihasilkan rapat arus tertinggi sebesar 0,55 mA/cm² pada 1,23 V vs RHE dan nilai Applied Bias Photon-to-current Efficiency (ABPE) tertinggi sebsar 0,12%. Hasil menunjukkan TNRs yang diberikan perlakuan reduksi elektrokimia dapat meningkatkan kinerja pemecahan air fotoelektrokimia.

---

This research discusses the use of Titanium Dioxide Nanorods (TNRs) synthesized through the hydrothermal method as photoanodes in a photoelectrochemical water splitting system, which is modified via electrochemical reduction to enhance its performance. TiO₂ is known for its high chemical stability, ease of fabrication, and relatively low production cost. However, due to its wide band gap and rapid recombination of photogenerated charge carriers, these conditions lead to ineffective charge separation efficiency and suboptimal light absorption, thus limiting its performance efficiency in photoelectrochemical water splitting. Through the electrochemical reduction process, oxygen vacancies are formed when Ti⁴⁺ is reduced to Ti³⁺ within the TiO₂ structure, which helps improve charge separation efficiency and reduce electron-hole recombination. Characterization results show that the formed TNRs have a rutile TiO₂ phase and no phase change occurs after the electrochemical reduction treatment, although the treatment causes morphological changes indicating thinning. This thinning can slightly enhance light absorption and change the band gap from 3.02 eV to 3.00 eV. Photoelectrochemical testing shows that the electrochemical reduction treatment affects the conductivity properties, making the material's conductivity significantly better, with the Cyclic Voltammetry (CV) graph resembling a rectangle. This conductivity improvement is also supported by a decrease in Rct resistance from 2812 Ω to 1396 Ω. Thus, the highest current density achieved is 0.55 mA/cm² at 1.23 V vs RHE and the highest Applied Bias Photon-to-current Efficiency (ABPE) is 0.12%. The results indicate that electrochemically reduced TNRs can enhance the performance of photoelectrochemical water splitting."

"This research focuses on developing a characterization method to observe changes in the optical properties of metal oxide materials, particularly BiVO4, during real-time electrochemical processes. This spectroelectrochemical method combines absorbance measurements of the material using UV-vis spectroscopy with electrochemical measurements using cyclic voltammetry simultaneously. The study successfully identified changes in the optical properties of BiVO4 within the potential sweep range of -0.4 VRHE to 2.1 VRHE, due to the electrochromic properties of vanadium in BiVO4. Correlation analysis of optical and electrochemical measurements showed that these optical changes result from oxidation and reduction reactions occurring during cyclic voltammetry. Electron injection into BiVO4 reduces V5+ to V4+, and the oxidation reaction proceeds in the reverse direction. This reaction explains the color change of the sample from yellow to black as vanadium is reduced and oxidized. These changes in oxidation state also result in localized electrons in the material during the electrochemical process. The spectroelectrochemical measurements provide significant insights into the processes affecting the optical properties of BiVO4 during electrochemical processes. This fundamental knowledge is essential for making new advancements in enhancing the performance of electrochemical cells to optimize electrochemical reactions for various applications.

---

Penelitian ini berfokus untuk membuat metode karakterisasi yang dapat melihat perubahan sifat optik pada material metal oksida, terutama pada BiVO4, ketika sedang menjalani proses elektrokimia secara real time. Metode spektroelektrokimia ini menggabungkan antara pengukuran absorbansi material menggunakan spektroskopi UV-vis dengan pengukuran elektrokimia secara voltametri siklik secara simultan. Studi ini berhasil mendapatkan perubahan sifat optik pada BiVO4 dalam rentang potential sweep -0.4 VRHE hingga 2.1 VRHE akibat dari sifat elektrokromik unsur vanadium pada BiVO4. Hasil analisis korelasi pengukuran optik dan pengukuran elektromia menunjukkan bahwa perubahan sifat optik ini akibat adanya reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi dalam proses voltametri siklik. Injeksi elektron ke BiVO4 mereduksi V5+ menjadi V4+ dan reaksi oksidasi akan berjalan sebaliknya. Reaksi ini menjelaskan perubahan warna sampel dari warna kuning ke hitam saat vanadium tereduksi dan teroksidasi. Perubahan keadaan oksidasi ini juga mengakibatkan adanya elektron yang terlokalisasi pada material saat menjalani proses elektrokimia. Elektron terlokalisasi ini menciptakan adanya elektron polaron yang mengakibatkan adanya keadaan donor sementara di antara pita valensi dan pita konduksi. Studi ini memperlihatkan bagaimana pengaruh dari potensial dan densitas arus terhadap perubahan sifat penyerapan cahaya dari sampel BiVO4. Hasil pengukuran spektroelektrokimia ini memberikan banyak pengetahuan terkait proses yang terjadi pada sifat optik BiVO4 dalam proses elektrokimia. Pengetahuan fundamental ini dibutuhkan untuk membuat langkah baru dalam meningkatkan performa dari sel elektrokimia untuk mengoptimalkan reaksi elektrokimia yang terjadi untuk berbagai macam aplikasi.

"