Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Modifikasi TiO2 dalam produksi hidrogen secara fotokatalitik telah luas dipelajari untuk mengatasi keterbatasannya dalam pemanfaatan sinar tampak dan rekombinasi electron- hole, salah satunya melalui kombinasi graphene dan dopan Fe. Penelitian ini mengkaji pengaruh variasi konsentrasi Fe pada fotokatalis Fe-graphene/TiO2 dan variasi sacrificial agent polialkohol terhadap produksi hidrogen. Karakterisasi fotokatalis dilakukan pada TiO2 P25 dan graphene/TiO2, Fe-graphene/TiO2 yang disintesis dengan metode impregnasi. Analisis XRD, SEM-EDX, UV-Vis DRS, dan FTIR menunjukkan keberadaan graphene dan dopan Fe pada TiO2 dengan ukuran kristal untuk TiO2 P25, graphene/TiO2, dan Fe-graphene/TiO2 masing-masing 17,68 nm, 17,66 nm, dan 15,16 nm. Uji produksi hidrogen dilakukan selama 5 jam dalam reaktor dengan pencahayaan internal, yang dilengkapi lampu UV 20W, buret dan cooling water. Analisis GC pada sampel gas buret mengkonfirmasi terjadinya pembentukan hidrogen. Akumulasi hidrogen yang diperoleh untuk konsentrasi Fe 0,2%, 0,5%, dan 0,7% berturut-turut sebesar 394 μmol, 315 μmol, dan 171 μmol, mengindikasikan 0,2% Fe pada Fe-graphene/TiO2 dengan band gap 3,03 eV memberikan produksi hidrogen hingga 80% lebih tinggi dari TiO2 P25. Produksi hidrogen secara fotokatalitik dengan Fe-graphene/TiO2 dan sacrificial agent alkohol terungkap menurun dalam urutan gliserol > etilen glikol > metanol > propilen glikol > n-propanol. Korelasi diperoleh antara produksi hidrogen dengan sifat alkohol yang menjadi kunci, terutama jumlah α-H, polaritas, dan potensial oksidasi dari alkohol. ......Modifications of TiO2 in photocatalytic hydrogen production have been widely studied to resolve its limitation in utilizing visible light and electron-hole recombination, one of them is by the combination of graphene and Fe dopant. This study examines the effect of Fe concentration variations on Fe-graphene/TiO2 photocatalyst and polyalcohol sacrificial agent variations for hydrogen production. Photocatalyst characterization was conducted on TiO2 P25 and graphene/TiO2, Fe-graphene/TiO2 which were synthesized by impregnation method. XRD, SEM-EDX, UV-Vis DRS, and FTIR analysis showed the presence of graphene and Fe dopant on TiO2 with a crystal size for TiO2 P25, graphene/TiO2, and Fe-graphene/TiO2 were 17.68 nm, 17.66 nm, and 15.16 nm, respectively. Hydrogen production experiment was carried out for 5 hours in a reactor with internal illumination, equipped with 20W UV lamp, burette, and cooling water. GC analysis of gas sample on burette confirmed the formation of hydrogen. The accumulation of hydrogen products obtained for 0.2%, 0.5%, and 0.7% Fe were 394 μmol, 315 μmol, dan 171 μmol, respectively, indicating 0.2% Fe on Fe-graphene/TiO2 with a band gap of 3.03 eV provided up to 80% higher hydrogen production than TiO2 P25. Photocatalytic hydrogen production with Fe-graphene/TiO2 and alcohol as sacrificial agent was revealed to decrease in the order glycerol > ethylene glycol > methanol > propylene glycol > n- propanol. Correlations were established between hydrogen produced and key alcohol properties, notably the number of α-H, polarity, and oxidation potential of alcohol.

Abstrak :
Proses fotokatalisis merupakan salah satu metode yang banyak digunakan dalam aplikasi water splitting untuk produksi hidrogen. Tujuan penelitian adalah untuk menguji kinerja fotokatalis berbasis TiO2 untuk produksi hidrogen dari air. Tahapan penelitian yang dilakukan adalah membuat fotoreaktor, menguji kebocoran fotoreaktor, dan melakukan uji kinerja katalis berbasis TiO2 dalam produksi hidrogen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan sacrificial agent metanol menghasilkan jumlah hidrogen lebih tinggi dibandingkan etanol, yaitu 90 ?mol untuk metanol dan 70 ?mol untuk etanol. Peningkatan jumlah hidrogen hingga 4 kali terjadi ketika katalis TiO2 didopan oleh logam Pt. Katalis TiO2 menjadi reaktif pada iradiasi sinar tampak setelah didopan dengan nitrogen. Katalis TiO2 yang disintesis dari proses kombinasi sonikasi dengan hidrotermal meningkatkan produksi hidrogen hingga 2 kali dibandingkan dengan katalis TiO2 nanotube tanpa sonikasi. Uji kinerja fotokatalis dianalisa dengan menggunakan kromatografi gas. ......Photocatalytic process is one of the method used in water splitting for hydrogen production. The main objective of this research is to test the performance of TiO2 based photocatalysts for hydrogen production from water. Three steps done in this research were making a photoreactor, leak testing of the reactor, and testing the TiO2 based photocatalysts performance. The results show that the use of methanol as a sacrificial agent produces more hydrogen than the use of ethanol, which are 90 ?mol for methanol and 70 ?mol for ethanol. Hydrogen production is 4 times higher when TiO2 is doped with Pt. TiO2 doped with nitrogen becomes reactive under visible light irradiation. TiO2 catalyst synthesized from sonication and hydrothermal combined processes increases hydrogen production up to 2 times compared with using TiO2 nanotube without sonication process. Performance test of photocatalyst was done with a photoreactor analyzed with a gas cromatograph.

Abstrak :
Bahan bakar hidrogen sebagai energi terbarukan berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi baru dan menggantikan bahan bakar fosil karena menghasilkan emisi rendah dan tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Produksi hidrogen dapat dilakukan dengan reaksi pemisahan air. Dalam penelitian ini, akan diamati reaksi pemisahan air pada sistem Sel Fotoelektrokimia Tersensitasi Zat Warna (DSPEC) menggunakan nanopartikel TiO2 untuk menghasilkan hidrogen 2H+ + 2e− → H2 (0,198 V NHE pada pH 7). Film FTO/TiO2 dipreparasi dan dikarakterisasi dengan XRD dan SEM. Pewarna komersial D102 dan D131 serta pewarna Rumbipy (kompleks) digunakan sebagai zat warna tersensitasi yang akan dibandingkan dalam elektroda kerja FTO/TiO2/pewarna; faktor-faktor seperti waktu loading zat warna, hole mobility (h+), dan adanya EDTA sebagai agen sacrificial akan diinvestigasi. Produksi hidrogen optimal diperoleh pada waktu loading 3 jam untuk D102 dan Rumbipy, sementara 2 jam untuk D131, hole mobility D102, D131, dan Rumbipy masing-masing adalah 6.42, 5.25, dan 11.01 (10-10 cm2s-1). Percobaan menghasilkan produksi hidrogen dalam sistem dengan adanyaEDTA sebagai berikut, Rumbipy > D102 > D131 dengan mol hidrogen terbesar mencapai 226,4 μmol dengan efisiensi faradaic 98,88% pada zat warna Rumbipy. Sedangkan dalam sistem tanpa adanya EDTA produksi hidrogen menghasilkan D131 > D102 > Rumbipy dengan mol hidrogen terbesar hanya mencapai 0,353 μmol dengan efisiensi faradaic 2,537% pada zat warna D131, selama waktu pengukuran 550 detik dengan iradiasi 100 mWcm-2.
Hydrogen fuel as renewable energy has a potency to be utilized as new energy sources and replace fossil fuels cause it resulted low emission and having no negative impact to the environment. Hydrogen production can be carried out by water splitting. In this study, we will observe the reaction of water splitting on Dye-Sensitizer Photoelectrochemical Cell (DSPEC) system using TiO2 nanoparticles to produce hydrogen 2H+ + 2e− → H2 (0,198 V NHE in pH 7). FTO/TiO2 film was prepared and characterized by XRD and SEM. Commercial dyes D102 and D131 are used as well as Rumbipy (complex) dyes as dye sensitizer which will compared in working electrode FTO/TiO2/dyes; factors such as dye loading time, hole mobility, and with or without EDTA as sacrificial agent were studied. The optimal hydrogen production was achieved at 3 hours dye loading time for D102 and Rumbipy dyes, while 2 hours for D131 dyes, hole mobility of D102, D131, and Rumbipy dyes was 6.42, 5.25, and 11.01 (10-10 cm2s-1) respectively. The experiment resulted hydrogen production in the system with the presence of EDTA as follow Rumbipy > D102 > D131 with the largest mol hydrogen reached 226.4 μmol with faradaic efficiency 98.88% in Rumbipy dyes. Whereas in the system without EDTA the hydrogen production resulted D131 > D102 > Rumbipy with the largest mol hydrogen only reached 0.35 μmol with faradaic efficiency 2.54% in D131 dyes, during measurements time 550 seconds with irradiation 100 mW cm-2.