Desain Material Fotokatalis Titanium Dioksida Terdoping Nitrogen Berbentuk Nanowire Untuk Produksi Bahan Bakar Hidrogen Yang Lebih Efektif

Dinda, Fauziah (2025) Desain Material Fotokatalis Titanium Dioksida Terdoping Nitrogen Berbentuk Nanowire Untuk Produksi Bahan Bakar Hidrogen Yang Lebih Efektif. S1 thesis, Universitas Andalas.

	Text (Cover dan Abstrak) Cover dan Abstrak.pdf - Published Version Download (354kB)
	Text (BAB 1) BAB 1.pdf - Published Version Download (200kB)
	Text (Bab Akhir) BAB Akhir.pdf - Published Version Download (222kB)
	Text (Daftar Pustaka) Daftar Pustaka.pdf - Published Version Download (187kB)
	Text (Skripsi Full Text) Skripsi Full Text.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Energi alternatif dan ramah lingkungan menjadi kebutuhan global ditengah pesatnya perkembangan ekonomi dan pertumbuhan penduduk. Hidrogen (H2) dikenal sebagai sumber energi aternatif dengan emisi nol karbon dan dapat dihasilkan dengan metode fotokatalis menggunakan TiO2. Berdasarkan potensi kebutuhan hidrogen tersebut, penelitian ini bertujuan untuk melakukan sintesis dan optimasi TiO2 terdoping nitrogen dengan amonium nitrat sebagai sumber nitrogen untuk produksi hidrogen (H2) secara fotokatalitik. Sintesis dilakukan secara in-situ dari substrat Ti Foil menggunakan metode hidrotermal. Film N-doped TiO2 nanowire telah berhasil disintesis dengan variasi massa amonium nitrat. Massa amonium nitrat yang ditambahkan adalah 1,2 g (ANT-1), 2,4 g (ANT-2), dan 3,6 g (ANT-3). Sementara itu, TiO2 tanpa penambahan sumber dopan nitrogen digunakan sebagai kontrol (TN). Karakteristik dari semua sampel diamati dengan karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD), Spektroskopi Raman, Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX), Diffuse Reflectance Spectroscopy Ultra Violet-Visible (DRS UV-Vis), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dan X-Ray Photoelectron Sprectroscopy (XPS). Analisis XRD memperlihatkan kristal TiO2 hasil sintesis berfasa anatase dengan puncak pada 2θ = 25,13 dan didukung oleh hasil spektroskopi raman. Analisis FTIR menunjukkan adanya vibrasi ikatan Ti-O-Ti pada bilangan gelombang sekitar 500 cm-1 yang menunjukkan fotokatalis TiO2 berhasil terbentuk. Morfologi permukaan dan komposisi unsur dari karakterisasi SEM-EDX menunjukkan bahwa ANT-1 memiliki morfologi berupa kawat satu dimensi (1D Nanowires) dengan rata-rata diameter nanowire yang paling kecil dibandingkan sampel lainnya, serta terdeteksi adanya unsur nitrogen (N) pada seluruh variasi sampel ANT. Hasil DRS UV-Vis menunjukkan sampel ANT-1 dengan celah pita 2,97 eV yang lebih rendah di antara varian konsentrasi lainnya. Jari-jari Nyquist terkecil pada ANT-1 mengindikasikan efisiensi transfer elektron yang baik. XPS mengonfirmasi keberadaan nitrogen dopan melalui puncak N 1s pada 399,6 eV. Aktivitas fotokatalitik produksi hidrogen diujikan pada fotokatalis N-doped TiO2 selama 180 menit. Berdasarkan hasil uji produksi hidrogen, ANT-1 menghasilkan jumlah hidrogen paling tinggi dibandingkan sampel lainnya yaitu sebanyak 130,31 µmol/g. ANT-1 mampu menghasilkan hidrogen 2,2 kali lebih banyak dibandingkan sampel tanpa dopan nitrogen (TN). Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa N-doped TiO2 nanowire dengan aktivitas fotokatalitik produksi gas hidrogen yang paling maksimum adalah sampel ANT-1.

Actions (login required)

View Item