Perpustakaan Digital ITB

Toluena adalah senyawa organik yang banyak digunakan sebagai prekursor dalam sintesis berbagai senyawa aromatik, salah satunya adalah benzaldehid. Selain benzaldehid, oksidasi toluena juga akan menghasilkan benzil alkohol dan asam benzoat. Oksidasi toluena menjadi benzaldehid dengan metode konvensional memiliki beberapa kelemahan, seperti over- oxidation yang sulit dihindari, terbentuknya senyawa polutan, selektifitas yang rendah, dan proses sintesis yang lebih rumit. Oleh karena itu, penggunaan fotokatalis diperlukan untuk dapat mengatasi kelemahan-kelemahan ini. Bi2MoO6 (bismut molibdat) diperkirakan menjadi fotokatalis yang menjanjikan karena memiliki nilai CBM dan VBM yang cocok untuk oksidasi toluena menjadi benzaldehid tanpa teroksidasi lebih lanjut menjadi asam benzoat. Selain Bi2MoO6, terdapat dua fasa utama lain dari bismut molibdat, yaitu Bi2Mo2O9 dan Bi2Mo3O12. Sintesis Bi2MoO6 dilakukan dengan metode hidrotermal/solvotermal untuk memperoleh Bi2MoO6 dengan morfologi yang diinginkan. Dari studi struktur kristal Bi2MoO6, diketahui bahwa Bi2MoO6 mengadopsi struktur Aurivillius dengan lapisan oktahedral MoO6 yang terdistorsi. Distorsi pada lapisan oktahedral dapat berupa rotasi oktahedral dan tilting atom O pada kedua puncak oktahedral, yang disebabkan oleh terbentuknya ikatan antara atom O pada puncak oktahedral dengan atom Bi. Distorsi ini menyebabkan terbentuknya cacat kristal VO•• yang berperan sebagai trap (perangkap) elektron. Dari studi morfologi Bi2MoO6, diketahui bahwa morfologi Bi2MoO6 yang disintesis dipengaruhi oleh pH, pelarut, waktu, dan temperatur reaksi. Sebagai fotokatalis, Bi2MoO6 diharapkan memiliki morfologi 2 dimensi dengan bidang [010] yang terekspos. Dari studi mekanisme reaksi oksidasi toluena menjadi benzaldehid, diketahui bahwa oksidasi toluena menjadi benzaldehid akan melibatkan elektron dan hole. Hole menjadi spesi aktif utama dalam reaksi. Hole dapat bereaksi secara langsung dengan toluena, atau melalui air untuk menghasilkan •OH. Keberadaan air dalam sistem reaksi dapat memberikan dampak positif sebagai sumber •OH dan dampak negatif akibat kompetisi adsorpsi air dan toluena pada permukaan Bi2MoO6. Sintesis Bi2MoO6 telah dilakukan dengan rasio molar Bi/Mo = 1/1, 2/1, 3/1, dan 4/1. Produk yang diperoleh dikarakterisasi dengan XRD (X-ray diffraction). Analisis refinement Rietveld menunjukkan bahwa sampel dengan rasio molar Bi/Mo = 2/1 menghasilkan Bi2MoO6 dengan fraksi massa paling tinggi. Analisis kristalinitas dan ukuran partikel menunjukkan bahwa kristalinitas dan ukuran partikel sampel yang diperoleh meningkat seiring meningkatnya rasio molar Bi/Mo sampai rasio 3/1.