Perpustakaan Digital ITB

Karbon nitrida kristalin telah menarik banyak perhatian dalam beberapa dekade terakhir karena dapat mencegah rekombinasi pasangan elektron-hole (e-h) dalam fotokatalis berbasis karbon nitrida. Namun, kemampuan oksidasi yang tidak cukup dari fotokatalis karbon nitrida membatasi aplikasinya dalam degradasi polutan berbasis metode fotokatalitik. Para peneliti mengembangkan heterojunction skema-Z karbon nitrida dengan perak fosfat (Ag3PO4) untuk mengatasi keterbatasan ini. Dalam penelitian ini, heterojunction skema-Z dibuat dengan menggunakan kalium poli(heptazin imida) (KPHI) sebagai bahan karbon nitrida kristalin dan Ag3PO4 sebagai pasangan fotokatalis oksidasi. Ditemukan bahwa untuk karbon nitrida polimerik (PCN) yang disintesis dari urea, 450 °C adalah temperatur pemrosesan yang sesuai untuk mendapatkan KPHI. Selain itu, ukuran wadah juga memengaruhi produk akhir di mana wadah berukuran besar lebih mendukung pembentukan KPHI daripada ukuran wadah kecil. KPHI memiliki celah pita yang lebih kecil dan pemisahan pasangan e-h yang lebih efisien dibandingkan dengan PCN seperti yang ditunjukkan oleh diffuse reflectance ultraviolet visible light spectroscopy (DR UV-Vis) dan photoluminescence spectroscopy (PL). Menariknya, ditemukan bahwa penambahan larutan Ag+ ke KPHI merusak struktur KPHI seperti yang ditunjukkan oleh pola X-ray diffraction (XRD) dan transmission electron microscope (TEM). Meski demikian, celah pita dan emisi PL tidak berubah signifikan dengan KPHI dan PCN murni yang mengimplikasikan bahwa sifat optiknya tidak berubah. data DR UV-Vis dan PL menunjukkan bahwa KPHI/Ag3PO4 membentuk kontak elektronik yang lebih kuat dibandingkan PCN/Ag3PO4. Diduga bahwa keberadaan ion Ag+ pada situs adsorpsi kation KPHI menarik ion PO43- untuk membentuk Ag3PO4 secara lokal pada permukaan KPHI. Performa fotokatalitik yang dievaluasi melalui nilai konstanta laju menunjukkan bahwa KPHI/Ag3PO4 1.7 kali lebih baik dibandingkan dengan PCN/Ag3PO4. Hasil ini menunjukkan bahwa KPHI merupakan fotokatalis reduksi yang lebih baik dibandingkan PCN untuk digabungkan dengan Ag3PO4 membentuk heterojunction skema-Z.