Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan akan katalis yang efisien dan ramah lingkungan terus meningkat seiring dengan perkembangan industri dan teknologi. Salah satu material yang menjanjikan untuk dikembangkan sebagai fotokatalis adalah titania. Namun, kelemahan utama material titania adalah besarnya energi celah pita yang menyebabkan rendahnya efisiensi serapan pada daerah sinar tampak. Salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah mentrasnformasi titania menjadi titania hitam yang memiliki energi celah pita yang lebih sempit dan efisien serapan pada daerah sinar tampak yang lebih kuat. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan sintesis titania hitam menggunakan plasma hidrogen pada tekanan vakum. Prekursor yang digunakan adalah titania Aeroxide Degussa P25 yang ditambahkan pelarut air hingga berbentuk bubur pasta. Titania hitam disintesis dengan mereduksi titania menggunakan plasma hidrogen dengan laju alir gas hidrogen sebesar 40 sccm dan tekanan dalam kamar reaktor plasma sebesar 2-3 Torr. Titania hitam yang dihasilkan dengan variasi durasi sintesis menunjukkan perubahan warna yang semakin gelap. Karakterisasi Raman dari titania hitam menunjukkan fase rutile dengan sebagian kecil fase anatase. Sementara itu karakterisasi UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) menunjukkan peningkatan serapan pada sinar tampak untuk durasi sintesis di atas 1 menit. Hal ini juga didukung oleh hasil karakterisasi spektroskopi fotoluminesensi yang menunjukkan puncak puncak oleh adanya proses rekombinasi elektron secara radiatif, yang merupakan tingkat elektronik baru oleh adanya cacat kristal akibat vakansi oksigen. Titania hitam hasil sintesis selanjutnya diaplikasikan sebagai katalis pada proses fotodegradasi rhodamin B. Titania hitam menunjukkan efisiensi sebesar 21-40% dalam waktu 30 menit. Secara keseluruhan, efek dari perlakukan plasma hidrogen berdampak pada perubahan fase dan timbulnya cacat kristal pada titania.