Penggunaan fotokatalis TiO2 dan modifikasinya dalam produksi hidrogen secara fotokatalitik merupakan salah satu teknologi yang ramah lingkungan. Salah satu solusi untuk mengatasi keterbatasan TiO2 dalam pemanfaatan sinar tampak adalah penambahan g-C3N4 dan grafena yang memiliki kesamaan struktur 2D dengan peran yang berbeda dalam meningkatkan aktivitas fotokatalis. Penelitian ini mengkaji pengaruh loading g-C3N4 dan grafena pada TiO2 serta kombinasinya terhadap kinerja produksi hidrogen secara fotokatalitik. Sintesis katalis pada penelitian ini dilakukan dengan metode impregnasi. Karakterisasi fotokatalis dilakukan pada TiO2 P25, g-C3N4, variasi dari g-C3N4/TiO2 dan G/TiO2, serta g-C3N4/G/TiO2 dengan karakterisasi XRD, UV-Vis, dan FTIR. Uji produksi Hidrogen dilakukan dalam reaktor dengan pencahayaan internal yang dilengkapi lampu UV 20W, dan buret dengan karakterisasi produk H2 menggunakan GC. Akumulasi hidrogen yang diperoleh dengan katalis TiO2 P25, 1% g-C3N4/TiO2, 0,3% G/TiO2, dan g-C3N4/G/TiO2 secara berturut-turut sebesar 327,22 µmol, 661,43 µmol, 727,99 µmol, dan 491,2 µmol mengindikasikan bahwa 0,3% G/TiO2 adalah katalis dengan efektivitas tertinggi dengan band gap 2,97 eV yang dapat meningkatkan produksi hidrogen hingga 2,22 kali lebih tinggi dari TiO2 P25. Kombinasi g-C3N4/G/TiO2 tidak menunjukkan performa maksimal karena keberadaan g-C3N4 dan grafena secara bersamaan diduga menyebabkan adanya efek yang menghambat peran dari masing-masing promotor tersebut dalam memperbaiki performa TiO2 dalam memproduksi H2 secara fotokatalitik.
The modification of TiO2 as a photocatalyst in photocatalytic hydrogen production is one of the environmentally friendly technologies. One of the solutions to resolve its limitation in utilizing visible light efficiently of TiO2 is the addition of Graphitic Nitride and Graphene that have a similar 2D structure with different role to improve the photocatalytic activity. This study examines the effect of loading g-C3N4 and Graphene in TiO2 along with the combination of those materials to the performance of photocatalytic hydrogen production. The synthesis process on this study was done by an impregnation method. The photocatalyst characterization was conducted on TiO2 P25, g-C3N4, variations of g-C3N4/TiO2 and G/TiO2, also g-C3N4/G/TiO2 with the method of XRD, UV-Vis, and FTIR. Hydrogen production experiment was carried out in a reactor with with 20W UV lamp, and burette with the GC analysis for the product’s characterization. The accumulation of hydrogen products for TiO2 P25, 1% g-C3N4/TiO2, 0,3% G/TiO2, and g-C3N4/G/TiO2 were 327,22 µmol, 661,43 µmol, 727,99 µmol, dan 491,2 µmol, respectively, indicating that 0.3% G/TiO2 is the most effective catalyst with a band gap of 2.97 eV that can improve the hydrogen production up to 2.22 times of TiO2 P25. The g-C3N4/G/TiO2 was not performed maximally because of the presence of g-C3N4 and Graphene simultaneously suspected could block the roles of each promoter to improve the photocatalytic performance of TiO2 in producing H2. |
S-Abigail Shekinah Glory.pdf :: Unduh