STRUKTUR KRISTAL DAN MORFOLOGI TITANIUM DIOKSIDA (TiO ) POWDER SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS

Abstract

Perkembangan perindustrian dewasa ini berdampak pada semakin banyaknya limbah organik yang dihasilkan setiap industri. Untuk menanggulangi limbah organik yang mencemari lingkungan, maka digunakan teknologi baru untuk mengatasi pencemaran tersebut dengan menggunakan fotokatalis TiO . Fotokatalis adalah suatu proses reaksi kimia yang dibantu oleh cahaya dan material katalis. Permukaan TiO mempunyai kemampuan menginisiasi reaksi kimiawi apabila diberi cahaya ultra violet ( λ < 405 nm). Teknologi fotokatalisis 2 merupakan kombinasi dari proses fotokimia dan katalis yang terintegrasi sehingga reaksi transformasi kimia dapat berlangsung. Reaksi transformasi tersebut berlangsung pada permukaan bahan katalis semikonduktor yang diinduksi oleh sinar. Dari beberapa jenis semikonduktor yang ada sampai saat ini, serbuk TiO

memiliki aktivitas fotokatalitik yang tinggi, stabil dan tidak beracun. Aktivitas fotokatalis TiO dipengaruhi oleh morfologi, fasa kristal, kristalinitas, dan luas permukaan. Berdasarkan uraian tersebut, maka pada penelitian ini akan dilakukan pemanasan TiO 2 2 pada suhu 200 o C sampai dengan 400 o C. Pemanasan dilakukan untuk mendapatkan karakterisasi hubungan pengaruh temperatur terhadap kristalinitas TiO 2 dan pengaruh temperatur terhadap morfologi (ukuran pori) TiO . Hasil akhir penelitian ini diharapkan struktur kristal dan morfologi TiO powder dapat diaplikasikan sebagai bahan fotokatalis. Untuk mendapatkan karakterisasi hubungan pengaruh temperatur terhadap kristalinitas TiO 2 , maka serbuk TiO dipanaskan selama satu jam dengan suhu yang bervariasi, yaitu 200 o C, 250 o 2 C, 300 o C, 350 o C, dan 400 o C dan diidentifikasi strukturnya dengan difraksi sinar-X Philip. Pengukuran pola difraksi sampel 2 2 2 2 dilakukan dengan berkas sinar-X dari tube anoda Cu Kα dengan panjang gelombang λ = 1,54056 Å, yang beroperasi pada 40 kV dan 30 mA. Jarak scanning 2θ pada 5 o – 90 o dengan time per step 1,0 detik. Penentuan analisis morfologi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Piranti SEM yang digunakan merk JEOL tipe JSM. 6360 LA dan menghasilkan citra butiran TiO 2 dengan pembesaran 20.000 kali. Berdasarkan hasil penelitian menggunakan difraksi sinar-X diperoleh bentuk struktur TiO powder adalah polikristal dan tidak terjadi perbedaan yang signifikan meskipun dipanaskan pada temperatur 200 2 o C sampai 400 C. Bidang kristal (101) merupakan bidang kristal yang dominan di dalam bahan TiO powder dengan intensitas paling tinggi. Pada karakterisasi morfologi TiO diperoleh informasi terhadap perbedaan ukuran butiran dan ukuran pori. Pada temperatur 300 o C, TiO mempunyai ukuran partikel yang sangat kecil kurang dari 10 nm dan ukuran pori yang besar. Namun pada temperatur 400 2 o C TiO memiliki ukuran partikel yang besar dan ukuran pori ya ng hampir sama dengan suhu 300 C. Pada temperatur pemanasan 300 o C merupakan temperatur optimum dari bahan TiO yang dapat diaplikasikan sebagai bahan fotokatalis.