Perpustakaan Digital ITB

Titanium dioksida (TiO2) hitam banyak dikaji karena memiliki rentang serapan yang luas dari UV hingga ke daerah cahaya tampak. Metode preparasi TiO2 hitam yang umum dilakukan masih dianggap kurang efisien karena membutuhkan waktu preparasi yang cukup lama. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, penelitian ini akan mengkaji metode preparasi TiO2 hitam menggunakan plasma hidrogen (H2) dalam reaktor plasma sistem Chemical Vapor Deposition (CVD) terbantu microwave. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik plasma H2 yang dihasilkan dalam reaktor plasma microwave dan karakteristik TiO2 hitam hasil preparasi. Metode penelitian ini terdiri dari fabrikasi reaktor plasma dan modifikasi TiO2 berbasis nanopartikel Aeroxide TiO2 P 25. Nanopartikel TiO2 dimodifikasi menggunakan plasma H2 dengan variasi waktu 1, 2, 3, dan 4 jam. Emisi plasma H2 dikarakterisasi dengan metode Optical Emission Spectroscopy (OES), sedangkan TiO2 hitam hasil preparasi dikarakterisasi dengan teknik spektroskopi menggunakan X-ray Diffraction (XRD), Raman, Fourier Transform Infrared (FTIR), dan Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance (UV-Vis DRS). Spektrum emisi optik dari plasma H2 menunjukkan beberapa emisi khas dari hidrogen seperti garis H?, H?, H?, dan pita H2 Fulcher. Nanopartikel TiO2 P 25 mengalami perubahan warna yang signifikan hingga membentuk TiO2 hitam setelah 4 jam paparan plasma H2. Difraktogram menunjukkan beberapa puncak difraksi khas dari TiO2 pada 2?: 25,26; 36,94; 37,81; 38,56; 48,01; 54,29; 55,05; 62,68; 68,87; 70,24; 75,10 ° untuk fasa anatase dan 27,34; 36,04; 41,24; 53,91; 56,57 ° untuk fasa rutile. Spektrum Raman menunjukkan mode vibrasi khas dari TiO2 pada pergeseran Raman 143,45; 197,25; 396,56; 517,15; 639,13 cm-1 untuk fasa anatase, dan 449,76; 620,13 cm-1 untuk fasa rutile. Plasma H2 menyebabkan pergeseran puncak vibrasi nanopartikel Aeroxide TiO2 P 25 menuju ke pergeseran Raman yang lebih tinggi. Selain itu, difraktogram dan spektrum Raman menunjukkan adanya transformasi fasa dari anatase menjadi rutile seiring dengan meningkatnya waktu paparan plasma H2. Spektrum FTIR menunjukkan beberapa pita serapan dari vibrasi TiO, (HO2)(H2), HO2, dan TiH. Jenis transisi elektronik pada TiO2 hitam adalah indirect forbidden transition, dimana energi celah pita TiO2 termodifikasi plasma H2 selama 0, 1, 2, 3, dan 4 jam secara berturut-turut adalah 2,80; 2,76; 2,48; 1,00; 0,89 eV.