Sintesis Nanopartikel TiO₂ Didoping Nitrogen dengan Sumber Nitrogen dari Kitosan Limbah Kulit Udang untuk Fotoproduksi Hidrogen

Nurhasni, Nurhasni (2025) Sintesis Nanopartikel TiO₂ Didoping Nitrogen dengan Sumber Nitrogen dari Kitosan Limbah Kulit Udang untuk Fotoproduksi Hidrogen. S1 thesis, Universitas Andalas.

	Text (Cover dan Abstrak) Cover dan Abstrak.pdf - Published Version Download (285kB)
	Text (BAB 1) BAB 1.pdf - Published Version Download (280kB)
	Text (Bab Akhir) BAB Akhir.pdf - Published Version Download (269kB)
	Text (Daftar Pustaka) Daftar Pustaka.pdf - Published Version Download (259kB)
	Text (Skripsi Full Text) Skripsi Full Text.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Permasalahan global terkait penggunaan energi fosil memberikan tantangan yang besar terhadap berbagai sektor, terutama lingkungan dan ekonomi. Oleh karena itu, perlu dilakukan transisi menuju pemanfaatan sumber energi alternatif yang berkelanjutan seperti hidrogen (H₂). Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi produksi hidrogen melalui metode fotokatalitik dengan memanfaatkan katalis TiO₂ yang telah didoping nitrogen di bawah cahaya tampak. Nanopartikel TiO₂ didoping nitrogen disintesis melalui metode solvotermal, memanfaatkan kitosan yang berasal dari limbah kulit udang sebagai sumber nitrogen dalam proses doping. Variasi penambahan konsentrasi kitosan sebagai dopan nitrogen yaitu 10% b/b (NTi10), 20% b/b (NTi20), 35% b/b (NTi35), dan 50% b/b (NTi50). Sampel TiO₂ yang tidak dilakukan pendopingan oleh nitrogen (TO) digunakan sebagai kontrol. Analisis kitosan menggunakan FTIR menunjukkan pergeseran puncak serapan 3429 cm-1 ke arah bilangan gelombang yang lebih rendah, dan penyerapan amida I (vibrasi ulur C=O) yang berkurang pada 1621 cm-1. Hal tersebut mengkonfirmasi keberhasilan ekstraksi kitosan dari limbah kulit udang. Pengaruh dari pendopingan nitrogen pada TiO₂ diamati dengan beberapa karakterisasi. Nanopartikel TiO₂ didoping nitrogen yang disintesis berada dalam fase anatase sebagaimana dikonfirmasi oleh hasil XRD dan spektroskopi Raman. Berdasarkan hasil Diffuse Reflectance Spectroscopy UV-Vis (DRS UV-Vis) dengan menggunakan metode Tauc-Plot diperoleh bahwa semua sampel TiO₂ didoping nitrogen menunjukkan penyerapan dalam spektrum cahaya tampak (λ = 400 – 800 nm) dan penurunan energy gap dibandingkan sampel TiO₂ tanpa pendopingan. Penggabungan nitrogen ke dalam matriks TiO₂ divalidasi dengan adanya pita getaran pada semua sampel sekitar 535 cm-1 dan 1053 cm-1 untuk NTi50, masing-masing sesuai dengan ikatan Ti—O—Ti dan Ti—N seperti diamati pada analisis FTIR. Hasil FESEM-EDX menunjukkan morfologi permukaan dari NTi50 berupa spheric/bulat dengan ukuran partikel dominan 14-16 nm dan terdeteksi adanya unsur nitrogen (N) pada variasi NTi50. Pengujian aktivitas fotokatalitik mengungkapkan bahwa sampel NTi20 mencapai efisiensi dan produksi hidrogen tertinggi, yaitu 14 kali lebih besar dibandingkan TO. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa sintesis TiO₂ dengan doping nitrogen yang bersumber dari kitosan limbah kulit udang melalui proses fotokatalitik memiliki potensi yang baik untuk aplikasi dalam produksi hidrogen (H2) sebagai energi bersih berkelanjutan.

Actions (login required)

View Item