Variasi Penambahan CTABr Sebagai Template Terhadap Pembentukan TiO2 Anatase Dari Senyawa Natrium Titanat dan Aplikasinya Sebagai Fotokatalis

Widya Puspita Dewi; Tanti Haryati; Suwardiyanto Suwardiyanto; Yudi Aris Sulistiyo; Novita Andarini

doi:10.19184/bst.v7i2.12857

Widya Puspita Dewi Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas jember
Tanti Haryati Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas jember
Suwardiyanto Suwardiyanto Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas jember
Yudi Aris Sulistiyo Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember
Novita Andarini Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember

DOI: https://doi.org/10.19184/bst.v7i2.12857

Abstract

TiO₂ anatase mesopori (ukuran pori 2-50 nm) memiliki aktivitas fotokatalitik yang besar. Metode sintesis kimia padat dapat digunakan sebagai alternatif untuk memperoleh TiO₂ anatase dari natrium titanat dengan menggunakan prekursor yang murah berupaTiO₂ rutile komersial. Surfaktan CTABr (Cetyltrimethylammonium Bromide) mampu menghasilkan TiO₂ anatase mesopori dengan kemampuannya sebagai template atau agen pembentuk pori. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh variasi penambahan CTABr terhadap distribusi ukuran pori, volume total pori, luas permukaan TiO₂ dan dan aktivitas fotokatalitik TiO₂ hasil sintetis. Sintesis dilakukan menggunakan metode reaksi kimia padat dengan penambahan variasi perbandingan mol CTABr dan tanpa penambahan CTABr sebagai pembanding. Karakterisasi menggunakan XRD (X- Ray Powder Difraction), SEM (Scanning Electron Microscopy) dan Gas Sorption Analyer (GSA) untuk mengetahui struktur, morfologi dan sifat pori TiO₂. TiO₂ anatase mesopori hasil sintesis diaplikasikan sebagai fotokatalis dalam mendegradasi metilen biru. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa TiO₂ anatase mesopori berhasil didapatkan dengan morfologi partikelnya berbentuk seperti balok, sisi tidak seragam serta ukuran partikel berkisar 200-500 nm. Variasi penambahan CTABr tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap distribusi ukuran pori, volume total pori, luas permukaan dan aktivitas fotokatalitik dari TiO₂ anatase mesopori, dengan hasil distribusi pori mayoritas pada 2 nm dan aktivitas fotokatalitik sekitar 77%

References

[1] Linsebigler, A. L., G. Lu, dan J. T. Yates. 1995. Photocatalysis on TiO2 Surface: Principles, Mechanisme, and Selected Result. Chemical Review. 95(3): 735-758.
[2] Kim D.S, S.Y.Kwak.2007. The Hidtotermal Synthesis Of mesoporous TiO2 With High Crystallinty, Thermal Stability, Large Surface Area and Enhanced Photocatalyc Activity, Applied Catalysis. A General.323.110-118.
[3] Peng, T. D.Zhao, K. Dai, W.Shi, K.Hirao. 2005. Synthesis of Titanium Dioxide Nanoparticles With Mesoporous Anatase Wall and High Photocatalytic Activity. Journal Physic Chemistry.109.4947-4952.
[4] Samal, S., D. W. Kim, K. S. Kim, dan D. W. Park. 2012. Direct Synthesis of TiO2 Nanoparticles By Using The Solid-State Precursor TiH2 Powder In a Thermal Plasma Reactor. Chemical Engineering Research And Design 90. 1074.
[5] Ismunandar, 2006. Padatan Oksida Logam Struktur, Sintesis, dan Sifat-Sifatanya. Bandung: ITB.
[6] Fahyuan, D.H, D.Dhlan, Astuti. 2013. Pengaruh Konsentrasi CTAB Dalam Sintesis Nanopartikel TiO2 Untuk Aplikasi Sel Surya Menggunakan Metode Sol-Gel. Jurnal Ilmu Fisika.5(1).1979-4657.
[7] Wulandari, Anis. 2008. Pengubahan Struktur Kristal Titanium Dioksida (TiO2) Rutile Menjadi Struktur Kristal Titanium Dioksida (TiO2) Anatase Menggunakan Metode Sintesis Kimia Padat. Jember : Jurusan Kimia universitas Jember.
[8] Sujaridworakun,Pornapa. S. Larpkiattaworn, S.Saleepain. 2012. Synthesis and characterization of anatase Photocatalyst Powder From Sodium Titanate Compounds. Journal Elsavier.23:752-756.
[9] Suwardiyanto, T.Hariyanti. 2012. Modifikasi TiO2 rutile Menjadi Anatase Secara Termal dan Hidrotermal. Jember : Jurusan Kimia Universitas Jember.
[10] Septina, Wilman. 2007. Sintesa Nanokristal Mesopori Dengan Metoda Sol-Gel. Skripsi. Bandung: Program Studi Teknik Fisika Institut Teknologi Bandung.
[11] Rahmawati.F, S.Wahyuningsih, P.A.W. 2006. Sintesis Lapis Tipis TiO2 Pada substrat Grafit Secara Chemical Bath Deposition. Journal Chemistry.6(2).121-126.
[12] Wang YX, Sun J, Fan XY, Yu X. 2011. A CTAB-assited hydrothermal and solvothermal synthesis of ZnO nanopowders. Cerem int.37: 3431-3436.
[13] Nurhayati,Anggun.2017.Analisa Pengaruh Penambahan Cetyltrimethylammonium Bromide Sebagai Template Terhadap Pembentukan Silika Nanopartikel Mesopori dari Sekam Padi. Skripsi. Surabaya: Program Departemen Teknik Material dan Metalurgi Fakultas teknologi Industri Institut teknologi Sepuluh Nopember.
[14] Falah, L. M., Gunawan, dan A. Haris. 2009. Pembuatan Aquadm (Aquademineralized) Dari Air AC (Air Conditioner) Menggunakan Resin Kation Dan Anion. Skripsi. Semarang: Jurusan Kimia Universitas Diponegoro.
[15] Rilda, Yetria. A. Alif, S. Kurniawan. 2014. Sintesa Titania-Silikat nanopori Berbasis Anatase Degan Variasi Waktu Pemeraman Dan Kristalisasi. Padang : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Andalas.
[16] Sumerta, I. K., Wijaya, K., dan Tahir, I. 2002. Makalah Seminar Pendidikan Kimia Fotodegradasi Metilen Biru Menggunakan Katalis TiO2-Montmorilonit danSinar UV. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.
[17] Srivastava.O.P., Kumar.N., Sharma.L.B., 2004. Solid State Shynthesis and Structural refinement of polycrystaline LaxCa1-xTiO3 Ceramic Powder, Bull.Matter.Sci.2,27 121-126.
[18] Wulandari, Anis. 2008. Pengubahan Struktur Kristal Titanium Dioksida (TiO2) Rutile Menjadi Struktur Kristal Titanium Dioksida (TiO2) Anatase Menggunakan Metode Sintesis Kimia Padat. Jember : Jurusan Kimia universitas Jember.
[19] Schubert, U., & Husing, N. 2005. Synthesis of Inorganic Material. Second, Revised and Updated Edition. Weinheim: Wiley-VCH.
[20] Listanti, A., Taufik A., H., dan Sunaryono, S.2018. “ Investigasi Struktur dan Energi Band Gap Partikel Nano TiO2 Hasil Sintesis Menggunakan Metode Sol-Gel”. Journal of Physical Scince and Engineering.2(1).8-15.
[21] Perry, R.H. and Green, D.W. 1997.Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. Sevent edition, McGraw-Hill.
[22] Taslimah., S., Dipowardani. 2008. Sintesis Silika Krsitalin Menggunakan Surfaktan CTAB dan TMACl Sebagai Pencetak Pori. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi.11(1):20-28.
[23] Purnama, FE., NS., Langenati, R. 2006. Pengaruh Suhu Terhadap Derajat Kristalinitas Dan Komposisi Hidroksi Apatit Dibuat Dengan Media Air Dan Cairan Tubuh Buatan. Jurnal Sains Materi Indonesia:154-162.