Perpustakaan Digital ITB

TiO2 merupakan fotokatalis yang umum dipakai karena memiliki harga yang murah dan stabilitas yang tinggi. Akan tetapi, TiO2 memiliki band gap yang tinggi (~3,20 eV) sehingga sulit untuk diaktivasi pada cahaya tampak dan mudah terjadi rekombinasi elektron sehingga modifikasi untuk fotokatalis berbasis TiO2 perlu dilakukan untuk meningkatkan performa fotokatalitik. Penelitian ini mengkaji pengaruh modifikasi penambahan CuO dan penyangga activated carbon fiber (ACF) terhadap performa reduksi fotokatalitik CO2 menjadi metanol. Sintesis modifikasi fotokatalis dilakukan menggunakan metode sol-gel dengan prekursor berupa titanium isopropoksida (TTIP) dan tembaga (II) nitrat. Adapun variasi sintesis katalis yang dihasilkan, antara lain: (1) ACF yang diimpregnasi oleh TiO2 (TiO2/ACF) dan (2) variasi TiO2/ACF yang diimpregnasi oleh CuO pada kadar 1% dan 3% terhadap massa CuO dan TiO2 (1% CuO-TiO2/ACF & 3% CuO-TiO2/ACF). Semua fotokatalis yang disintesis tersebut diuji pada pencahayaan UV-Vis dan visible serta dibandingkan dengan performa TiO2 komersial. Selain itu, pengaruh medium reaksi juga ditinjau menggunakan ACN/H2O/TEOA untuk variasi terbaik. Karakterisasi XRD dan SEM telah dilakukan untuk membuktikan keberadaan impregnasi TiO2 dan CuO di permukaan ACF. Karakterisasi UV-DRS menunjukkan adanya penurunan band gap seiring penambahan CuO. Karakterisasi instumen BET menunjukkan peningkatan luas permukaan sebesar 150 kali lipat setelah menggunakan penyangga ACF. Fotokatalis TiO2/ACF, 1% CuO-TiO2/ACF, dan 3% CuO-TiO2/ACF berturut-turut mampu menghasilkan metanol lebih tinggi sebesar 2,7 kali (~1,8 mmol/g katalis); 3,6 kali (~2,4 mmol/g katalis); dan 10,4 kali (~6,9 mmol/g katalis) daripada TiO2 komersial pada pencahayaan visible. Variasi terbaik dicapai oleh 1% CuO-TiO2/ACF dengan perolehan metanol sebesar 11,0 mmol/g katalis pada pencahayaan UV-Vis. Variasi terbaik kemudian diuji menggunakan medium reaksi ACN/H2O/TEOA dan menghasilkan metanol sebesar 27,1 mmol/g katalis.