Pengaruh Perbandingan Mol Awal Titanium dan Perak terhadap Sifat-Sifat Fisika-Kimia TiO2-tersensitifkan AgCl

Abstract

Titanium dioksida (TiO₂)merupakan semikonduktor yang memiliki fungsi sebagai fotokatalis, sel surya, anti bakteri, anti polutan, dan anti buram. Salah satu cara untuk meningkatkan aktifitas fungsional  TiO₂dengan menggeser daerah aktifitas atau energi celah pita (E_g) dari sinar ultra violet (UV) ke daerah sinar tampak melalui penambahan zat pensensitif TiO₂.Pada penelitian ini, perak klorida (AgCl) digunakan sebagai zat pensensitif TiO₂. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh variasi perbandingan mol awal [Ti₈O₁₂(H₂O)₂₄]₈.Cl₈.HCl.7H₂O dengan AgNO₃ terhadap sifat-sifat fisik TiO₂ tersensitifkan AgCl (TiO₂@AgCl) yang disintesis dengan metode pengendapan basah dalam suasana asam. Variasi perbandingan awal yang digunakan yaitu perbandingan mol [Ti₈O₁₂(H₂O)₂₄]₈.Cl₈.HCl.7H₂O :mol AgNO₃sebesar 1:9, 1:10, 1:11, 1:12, dan 1:13yang dilarutkan dalam pelarut etanol (total pelarut 37.5 mL). Sampel padat TiO₂@AgCl dihasilkan dengan metode pengendapan basah dalam kondisi asam melalui pengontrolan asam HNO₃ pada pH~1. Sampel dihasilkan dari penguapan filtrat yang  bebas dari endapan AgCl, hingga volume yang didapat setengah dari volume awal. Sampel TiO₂@AgCl dikarakterisasi dengan berbagai instrumen: Difraktometer Sinar-X (XRD),Scanning Electron Microscopy-Electron Dispersive X-Ray Analyzer (SEM-EDAX), dan Spektrofotometer UV-Vis Diffuse Reflectance. Hasil penelitian menunjukkan semua sampel TiO₂@AgCl berisi 1 fasa nanopartikel (nanokristalit) TiO₂ dan 3 fasa kristal yaitu rutil, anatas, dan AgCl.TiO₂@AgCl memiliki bentuk morfologi berupa mikrosferik dengan ukuran berkisar 0.5-1 μm. Berdasarkan hasil analisisdengan spektrofotometer UV-Vis Diffuse Reflectance menunjukkan semua sampel TiO₂@AgCl mengabsorbsi sinar ultra violet (UV) dengan E_g sebesar 2.87-3.89 eV, dan sinar tampak dengan E_g sebesar 1.60-2.40 eV.

Titanium dioxide (TiO₂) is a semiconductor that can be applied in the field of photocatalyst, solar cell, anti-bacterial, anti-pollutants, and anti-fogging. The functional activity of TiO₂ can be increased by shifting the activity area from ultraviolet (UV) to visible through the addition of sensitizer. In this research, silver chloride (AgCl) was used as a sensitizer The objective of the research is to study the effect of the initial mole comparison of [Ti₈O₁₂(H₂O)₂₄]₈.Cl₈.HCl.7H₂O and AgNO₃on the physical properties of AgCl-sensitized TiO₂(TiO₂@AgCl). All TiO₂@AgCl were synthesized using the wet chemical precipitation method under acidic conditions by the addition of a concentrated HNO₃ with pH ~ 1. The initial comparison variation used was the mole ratio of [Ti₈O₁₂(H₂O)₂₄]₈.Cl₈.HCl.7H₂O  : AgNO₃ of 1: 9, 1:10, 1:11, 1:12, and 1:13. Each of these materials was dissolved in ethanol to 37.5 ml. All samples were produced from evaporation of filtrate free from AgCl precipitate, until the volume obtained half of the initial volume. The solid samples were characterized using X-Ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscopy-Electron Dispersive X-Ray Analyzer (SEM-EDAX), and UV-Vis spectrophotometer Diffuse Reflectance.The results showed that all samples of TiO₂@AgCl consisted of 1 phase of TiO₂-nanoparticles and 3 phases of rutile, anatase and AgCl crystals. The morphology of TiO₂@AgCl is microspheric with a size ranging from 0.5-1 μm. Based on the results of the analysis with the UV-Vis spectrophotometer Diffuse Reflectance showed that all samples of TiO₂@AgCl absorb ultraviolet (UV) rays with bandgap (E_g) ranging from 2.87 to 3.89 eV, and the visible light with E_g ranges from 1.60 to 2.40 eV.