TiO2 sejauh ini telah banyak dipelajari sebagai fotokatalis, pada sistem fotoelektrokimia untuk pengolahan limbah, sintesis kimia, dan perangkat sumber energi elektrik. Salah satu faktor yang penting dipertimbangkan adalah kemapuan respon fotokatalis terhadap sinar tampak. Namun, TiO2 putih masih terbatas pada penyerapan sinar UV. Temuan baru berupa TiO2 hitam membuka suatu peluang baru karena kemampuannya menyerap sinar tampak, hingga mendekati sinar infa merah dekat. Sebagai tambahan modifikasi TiO2 hitam dengan kobalt dinilai dapat meningkatkan performa foto anoda TiO2 hitam sebab dapat mencegah terjadinya rekombinasi hole/elektron dan mencegah terjadinya deakativasi. Pada penelitian ini dilakukan studi preparasi fotoanoda TiO2 nanotube hitam termodifikasi kobalt. TiO2 nanotube disintesis dengan elektrooksidasi. Sedangkan TiO2 nanotubes hitam bTNA disintesis dengan elektroreduksi TiO2 amorf dalam larutan aqueous dan deposisi kobalt dilakukan dengan metode dip coating dan electro deposition. Selanjutnya produk dikarakterisasi dengan XRD, SEM, FTIR, UV-Vis DRS, dan sel foto elekrokimia dan uji aktivitas fotokatalis diuji kemampuannya dalam mendegradasi rhodamin B. Pada penelitian ini berhasil diperoleh produk TiO2 nanotube hitam termodifikasi kobalt dipreparasi dengan metode dip coating, dimana (i) TiO2 nanotubes termodifikasi hitam termodifikasi kobalt memiliki energi celah sebesar 2,3 eV, (ii) menunjukan performa fotoelektrokimia yang baik dan (iii) kemampuan mendegradasi rhodamin B yang lebih baik dibandingkan TiO2 nanotube hitam tanpa modifikasi, yaitu 59% pada bTNA/CoOx metode dip coating dan 39% pada bTNA/CoOx metode elektrodeposisi.
TiO2 has been widely studied for applications in photocatalysis, photo electrochemistry, and in an electrical energy generating device. One important factor that should be considered is its activity toward visible light. However, white TiO2 is only active in the range of UV light spectrum, so we need to swift its activity toward visible light. It has been reported that the black TiO2, a modified TiO2, shows good activity toward visible light. This new finding, the black TiO2 opens a new opportunity to develop photocatalyst that active in the region of visible up to near infrared light. Moreover, further modification with cobalt may be considered to improve the performance of black TiO2 photo anode, because the present of cobalt can prevent hole/electron recombination and prevent deactivation. In this work, a study related to the preparation of cobalt-modified black TiO2 nanotube photoanodes was carried out. The black TiO2 nanotubes (bTNA) was synthesized by electroreduction of amorphous TiO2 in aqueous solution and cobalt deposition was carried out by dip coating and electro deposition methods. Furthermore, the product was characterized by XRD, SEM, FTIR, UV-Vis DRS, and photoelectrochemical cell and UV-Vis spectrophotometer (to monitor degradation of rhodamine B during photo-catalytic activity test). The results show, (i) cobalt modified black TiO2 nanotubes photoanode prepared by dip coating method have narrower band gap energy down to 2.3 eV, (ii) higher photoelectrochemical performance and (iii) the better degradation ability of rhodamine B than the unmodified black TiO2 nanotube, which is 59%. on the bTNA/CoOx dip coating method and 39% on the bTNA/CoOx electrodeposition method. |
S-Elia Oktaviani.pdf :: Unduh