Perpustakaan Digital ITB

Titanium dioksida (TiO2) merupakan material yang paling banyak diteliti sebagai fotokatalis karena stabilitasnya yang tinggi, biaya rendah, dan kemampuan fotokatalitik yang baik. Namun, keterbatasan pada cahaya tampak dan energi celah pita tinggi (~ 3,2 eV) membuat strategi modifikasi harus digunakan untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitik. Penelitian ini mengkaji pengaruh suhu kalsinasi dan doping tembaga TiO2/ZSM-5 terhadap reduksi CO2 fotokatalitik menjadi metanol. Pendekatan sintesis katalis terdiri dari empat tahap kunci: (a) sintesis impregnasi basah dari ZSM-5 yang diresapi titanium, (b) ZSM-5 yang diimpregnasi titanium dengan kalsinasi udara yang divariasikan dari 400 – 800 oC untuk menghasilkan TiO2/ZSM- 5, (c) sintesis impregnasi basah TiO2/ZSM-5 yang diimpregnasi Cu, (d) kalsinasi udara untuk menghasilkan CuO/TiO2/ZSM-5 atau reduksi Cu menggunakan NaBH4 dan dilanjutkan dengan kalsinasi udara untuk menghasilkan Cu/TiO2/ZSM -5. Temperatur kalsinasi divariasikan dari 400 – 800 oC. Metode ini menghasilkan partikel TiO2/ZSM-5 dengan pembebanan Ti yang tinggi (~19 %-B), yang dikonfirmasi dari analisis XRF. Berdasarkan spektrum XRD, ditemukan adanya rutil (~44 wt. %) pada suhu 800 oC, yang menunjukkan bahwa transisi anatase ke rutil terjadi pada suhu di atas 600 oC. Namun, analisis UV-vis mengungkapkan bahwa nilai celah pita meningkat karena pengaruh nanomaterial Ti. Analisis tekstur yang dilakukan menggunakan isoterm adsorpsi/desorpsi N2 menyoroti isoterm tipe IV dengan luas permukaan yang tinggi (~305 m2/g). Semua sampel ZSM-5 yang diintroduksi TiO2 menunjukkan hasil metanol 3 kali lipat lebih tinggi (~0,3 mmol/g.cat). Setelah Cu dimasukkan ke TiO2/ZSM-5, rendemen metanol meningkat secara signifikan menjadi 0,55 mmol/g.cat, yang dicapai oleh CuO/TiO2/ZSM-5. Hasil ini menunjukkan bahwa mendepositkan tembaga ke katalis meningkatkan penyerapan cahaya tampak, yang dibuktikan oleh spektrum UV-vis DRS. Selain itu, keberadaan tembaga dapat dikonfirmasi melalui pemetaan SEM-EDX dan XRF, menunjukkan konsentrasi Cu 2% dengan dispersi homogen di permukaan, meskipun tidak dapat ditentukan dari XRD.