![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
ABSTRAK Didi Prasetyo Benu
PUBLIC Latifa Noor ![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
PUSTAKA Didi Prasetyo Benu
PUBLIC Latifa Noor ![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
COVER Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB1 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB2 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB3 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB4 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB5 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB6 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB7 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
2023_DS_PP_DIDI_PRASETYO_BENU_1-BAB8.pdf
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
2023_DS_PP_DIDI_PRASETYO_BENU_1-BAB9.pdf
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB1 Didi Prasetyo Benu
EMBARGO  2026-08-23 
EMBARGO  2026-08-23 
Seng oksida (ZnO) merupakan suatu material semikonduktor yang banyak menarik
perhatian dalam beberapa dekade terakhir. ZnO banyak digunakan dalam berbagai
aplikasi seperti perangkat optoelektronik, baterai, sensor, katalis, fotokatalis, dan
lain sebagainya. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan kinerja
perangkat berbasis ZnO. Sebagai fotokatalis, aktivitas fotokatalitik ZnO sangat
bergantung pada bidang muka kristal yang terekspos. Selain itu, rendahnya luas
permukaan dan aksesibilitas ZnO juga menjadi masalah dalam aplikasi ZnO
sebagai fotokatalis. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu kajian yang
komprehensif tentang strategi-strategi yang dapat dilakukan untuk mengatasi
kekurangan ZnO sebagai fotokatalis. Pada penelitian ini, ZnO yang mengekspos
bidang muka kristal tertentu disintesis menggunakan campuran pelarut air-alkohol.
ZnO berstruktur nano dengan luas permukaan tinggi disintesis menggunakan
pelarut air-etilen glikol dan media makroemulsi. Selain itu, dilakukan juga dekorasi
nanopartikel ZnO ke permukaan material dengan luas permukaan tinggi (?Al2O3). Aktivitas fotokatalitik partikel-partikel hasil sintesis diuji pada reaksi
fotodegradasi zat warna rhodamin B.
Campuran air-alkohol memfasilitasi terbentuknya ZnO nanokristal dengan bentuk
dan morfologi berbeda. Alkohol berantai karbon genap menghasilkan ZnO dengan
morfologi menyerupai bunga. Sedangkan alkohol berantai karbon ganjil
menghasilkan ZnO nanokristal dengan bentuk yang menunjukkan bidang muka
kristal yang terekspos dengan jelas. ZnO_metanol berbentuk batang heksagonal
dengan ujung mengerucut, ZnO_isopropanol berbentuk piramida heksagonal
terpancung, sedangkan ZnO_pentanol berbentuk lempengan heksagonal. Sampel
ZnO_metanol memberikan nilai aktivitas fotokatalitik terbaik dengan konstanta
laju fotodegradasi sebesar 0,0093 menit-1 dan efisiensi maksimum fotodegradasi
sebesar 90,40% selama 30 menit. Aktivitas fotokatalitik yang tinggi pada
ZnO_metanol merupakan kontribusi dari tingginya persentase bidang {101?0}
terekspos (71,89%).
Pada sintesis menggunakan campuran air-etilen glikol, keberadaan urea memegang
peranan penting dalam pembentukan ZnO berstruktur nano. Saat proses hidrotermal
berlangsung, Zn(NO3)2.6H2O bereaksi dengan urea membentuk zinc hydroxide carbonate (Zn5(CO3)2(OH)6/ZHC). ZHC kemudian mengalami dekomposisi
menjadi ZnO pada suhu 500 o
C. Penambahan surfaktan CTAB, SDS dan PVP pada
sintesis ZnO dalam campuran pelarut air-etilen glikol telah berhasil menghambat
pertumbuhan kristal ZnO pada arah bidang-bidang tertentu, sehingga partikel ZnO
yang dihasilkan mempunyai morfologi dan porositas yang berbeda. Sampel yang
disintesis menggunakan PVP mempunyai luas permukaan dan porositas paling
tinggi, sehingga sangat cocok digunakan sebagai fotokatalis. Sampel tersebut
memberikan nilai aktivitas fotokatalitik terbaik dengan konstanta laju fotodegradasi
sebesar 0,1349 menit-1
, efisiensi fotodegradasi sebesar 92,23% selama 30 menit,
nilai energi aktivasi (Ea) sebesar 19,26 kJ mol-1
, serta mampu mempertahankan nilai
efisiensi fotodegradasi pada 50,81% setelah tiga kali penggunaan.
Media makroemulsi memiliki peran dalam menghasilkan morfologi yang unik pada
pertikel ZnO hasil sintesis. Pada kondisi asam, partikel yang dihasilkan memiliki
morfologi berupa lembaran berpori, sedangkan sintesis pada kondisi basa
menghasilkan partikel berbentuk batang dengan permukaan berbulu. Sintesis
menggunakan prekursor yang berbeda pada kondisi basa menunjukkan bahwa
prekursor seng asetat menghasilkan partikel dengan morfologi yang lebih seragam
(sampel ZnO_Ac_U2) dibandingkan dengan prekursor seng nitrat (sampel
ZnO_Nit_U2). Morfologi yang seragam pada sampel ZnO_Ac_U2 memberikan
kontribusi terhadap tingginya luas permukaan, energi celah pita yang lebih sempit,
dan densitas cacat kristal yang tinggi. Hasil pengujian aktivitas fotokatalitik pada
reaksi fotodegradasi rhodamin B menunjukkan bahwa sampel ZnO_Ac_U2
memiliki efsiensi fotodegradasi sebesar 72,57% selama 30 menit, konstanta laju
reaksi fotodegradasi sebesar 0,1962 menit-1
, serta mampu mempertahankan nilai
efisiensi fotodegradasi pada 50,54% setelah tiga kali penggunaan.
Selain sintesis fotokatalis ZnO nanokristal dan ZnO berstruktur nano, dilakukan
juga sintesis ZnO nanopartikel yang terdekorasi ke permukaan ?-AlOOH dan ?Al2O3. Material ?-AlOOH yang disintesis menggunakan media misel terbalik
memiliki morfologi menyerupai bunga. Material ini mengalami transformasi
menjadi ?-Al2O3 pada suhu 550 o
C yang juga disertai dengan perubahan sifat optik
material. Material ?-Al2O3 memiliki energi celah pita yang lebih sempit dan jenis
cacat kristal yang lebih banyak. Aktivitas fotokatalitik ?-Al2O3 terdekorasi ZnO
bergantung pada konsentrasi prekursor garam seng yang digunakan. Hasil
pengujian aktivitas fotokatalitik menunjukkan bahwa sampel yang disintesis
dengan konsentrasi garam seng paling tinggi (ZnO_D/?-Al2O3) memiliki aktivitas
fotokatalitik terbaik dengan nilai konstanta laju (k) sebesar 0,1154 menit-1
. Nilai
konstanta laju reaksi ini sembilan belas kali lebih besar dari fotokatalis ?-Al2O3
yang tidak terdekorasi ZnO. Selain itu, fotokatalis ZnO_D/?-Al2O3 mampu
mendegradasi larutan rhodamin B hingga 84,08% dalam waktu 30 menit. Tingginya
aktivitas fotokatalis ZnO_D/?-Al2O3 difasilitasi oleh energi celah pita yang lebih
sempit, rapat cacat kristal yang tinggi, serta terbentuknya heterojunction antara
ZnO dan ?-Al2O3. Heterojunction antara ZnO dan ?-Al2O3 yang berperan dalam
meningkatkan lifetime elektron dan meminimalisir laju rekombinasi elektron-hole