Perpustakaan Digital ITB

Emisi gas metana sangat berbahaya karena memiliki potensi efek rumah kaca 25 kali lebih besar dibandingkan gas karbon dioksida. Di sisi lain, metanol memiliki fungsi yang banyak dalam industri dan kebutuhan metanol di Indonesia diprediksi akan meningkat 21,75 % per tahunnya. Namun, setengah dari kebutuhan nasional berasal dari impor dan teknologi pembuatan metanol komersial masih mencemari lingkungan Teknologi fotokatalitik untuk konversi metana menjadi metanol menjadi solusi menarik. TiO2 adalah fotokatalis yang telah banyak dikembangkan, namun memiliki tantangan seperti lebarnya celah pita dan tingginya laju rekombinasi yang dapat menghambat produksi metanol, sehingga perlu dimodifikasi. Penelitian ini berhasil memodifikasi kristal TiO2 menjadi dominan (001) dan menambahkan kokatalis nikel dari limbah baterai nikel kadmium. Sintesis katalis digunakan metode hidrotermal dengan prekursor Ti(OBu)4 dan HF. Sedangkan nikel diekstrak dari baterai menggunakan metode leaching asam. Keberadaan TiO2 (001) dan nikel dikonfirmasi menggunakan TEM, XRD, dan SEM-EDS didapatkan bahwa TiO2 (001) memiliki bentuk oktahedral pipih dengan jarak kisi kristal 3,76 Å. Celah pita juga diukur menggunakan UV-Vis DRS, didapatkan bahwa celah pita TiO2 (001) lebih baik dari P25. TiO2 (001) dengan 0,1% nikel komersial (T04) memiliki celah pita terendah yaitu 2,5 eV. Didapatkan perolehan metanol terbanyak ada pada T04. Selain itu doping nikel dapat menurunkan celah pita. Persentase bidang (001) pada TiO2 (001) terhitung dari Raman spektroskopi yaitu 71,34%. Efek dari katalis, TiO2 (001), sumber nikel, dan jumlah nikel terhadap perolehan metanol dan kinetika reaksi diamati pada penelitian ini. Hasil ANOVA dengan tingkat keberartian 0,05 menunjukkan bahwa jenis TiO2 dan jumlah nikel berpengaruh signifikan. Hasil paling baik didapat pada fotokatalis T04 yaitu sebesar 7,35 mmol jam-1 gkatalis -1 sedangkan kinetika terbaik pada TiO2 (001) dengan 0,1% nikel dari baterai (T10) yaitu sebesar 13,39/menit. Overoksidasi pada T10 lebih tinggi dari T04, hal ini dikonfirmasi oleh jumlah asam format dengan HPLC. Uji stabilitas juga dilakukan pada T04 dan didapatkan penurunan 11% setelah 3 siklus, menandakan stabilitas yang baik. TiO2 (001) dengan doping nikel dengan komposisi yang tepat terbukti mampu meningkatkan aktivitas fotokatalitik dari P25.