digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

Serbuk nanokristalin strontium titanate (SrTiO3, STO) telah berhasil disintesis menggunakan metode spray pyrolysis dengan template polystyrene. Pada penelitian ini dipelajari (1) pengaruh temperatur pyrolysis (700, 800, dan 900°C) dan (2) rasio polystyrene-STO (0, 20, 40, 60%w/w) sebagai template material dengan laju alir gas pembawa (udara) konstan pada 2L/min terhadap kristalinitas, morfologi, luas area permukaan, dan laju pembentukan hidrogen terhadap partikel-partikel STO yang dihasilkan menggunakan X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), dan kapasitas adsorpsi nitrogen. STO disintesis menggunakan titanium butoksida (Ti(OC4H9)4) sebagai sumber titanium, strontium nitrate (Sr(NO3)2) sebagai sumber strontium, dan asam sitrat (C6H8O7) sebagai agen chelating. Pada tahapan sintesis, pertama-tama strontium titanate dan asam sitrat dengan rasio mol 1:3 dilarutkan dalam air distilasi. Langkah selanjutnya adalah dengan mengencerkan titanium butoksida dalam etanol murni (mol Sr : Ti 1:1), yang kemudian diteteskan perlahan pada larutan yang berisi strontium nitrate dan asam sitrat. Larutan ini kemudian ditambahkan polystyrene dengan rasio tertentu, diaduk hingga homogen, yang kemudian dispray-pyrolysis. Sampel yang disintesis pada temperatur 700°C mempunyai warna abu, sementara pada temperatur 800°C dan 900°C sampel yang disintesis telah berwarna putih dan diperkirakan STO telah berhasil terbentuk. Hasil XRD menunjukan bahwa pada temperatur 800°C STO telah terbentuk namun masih terdapat produk tengah, sementara pada temperatur 900°C STO telah terbentuk secara sempurna. STO yang disintesis pada temperatur 800°C dan 900°C memiliki ukuran kristal yang relatif sama, yaitu 13,2 nm dan 13,1 nm. Pada temperatur 900°C kemudian dipelajari pengaruh template koloid polystyrene terhadap morfologi STO yang dihasilkan. Hasil SEM menunjukan bahwa STO yang disintesis tanpa polystyrene memiliki morfologi bola dengan ukuran partikel rata-rata 1,1 μm, sementara STO yang disintesis dengan polystyrene memiliki morfologi bola berongga dengan ukuran partikel rata-rata 1,2 μm. Hasil adsorpsi nitrogen menunjukan bahwa terjadi peningkatan luas area permukaan yang signifikan, yaitu 16,6 m2/g untuk STO yang disintesis tanpa template polystyrene dan 51,6 m2/g untuk STO yang disintesis dengan template polystyrene. Hasil XRD menunjukan bahwa STO yang disintesis menggunakan template polystyrene memiliki ukuran kristal yang lebih besar, yaitu 16,6 nm. Pengujian pembentukan hidrogen menunjukan bahwa STO yang disintesis dengan menggunakan template polystyrene memiliki aktivitas water-splitting yang jauh lebih besar, dimana rasio polystyrene terhadap STO optimal di 40% dengan laju pembentukan hidrogen 822,2 μmol/h, sementara STO tanpa polystyrene hanya memiliki laju 33,3 μmol/h. Berdasarkan hasil-hasil karakterisasi yang telah disebutkan, maka dapat disimpulkan bahwa dengan partikel STO dengan kristalinitas yang baik, luas area permukaan yang besar, dan morfologi bola memiliki aktivitas water-splitting yang baik.