PENGARUH KONSENTRASI Co(II) DAN SUHU KALSINASI TERHADAP KARAKTER Co-DOPED ZrO2 SEBAGAI MODEL FOTOKATALIS RESPONSIF SINAR TAMPAK

RACHMA MEILASANI, Akhmad Syoufian, S.Si, Ph.D

2016 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis dan karakterisasi Co-doped ZrO2 sebagai model fotokatalis responsif terhadap sinar tampak telah dilakukan. Tujuan penelitian ini yaitu mempelajari pengaruh variasi konsentrasi garam Co sebagai sumber dopan dan variasi suhu kalsinasi. Zirkonia (ZrO2) dan Co(NO3)2.6H2O digunakan sebagai material awal. Proses sintesis diawali dengan mereaksikan ZrO2 dan Co(NO3)2.6H2O dengan variasi konsentrasi yaitu 1, 3, 5, 7 dan 9% (b/b) menggunakan metode refluks. Semua produk yang dihasilkan kemudian dikalsinasi pada suhu 700, 800, dan 900°C. Semua sampel kemudian dikarakterisasi dengan Difraktometer Sinar-X (XRD), Spektrofotometer Inframerah (FT-IR), Spektrofotometer UV-Vis Diffuse Reflectance (DR-UV), dan Spektrometer Fluoresensi Sinar-X (XRF). Karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan munculnya fasa kristal monoklin dengan intensitas tinggi pada Co-doped ZrO2. Dari analisis XRF diketahui Co-doped ZrO2 mengandung 0,56% Co sehingga dapat dibuktikan bahwa Co telah terdoping ke dalam ZrO2. Hasil analisis FTIR menunjukkan berkurangnya serapan pada bilangan gelombang 501 dan 748 cm-1 akibat terbentuknya ikatan Co-O-Zr. Melalui DR-UV diketahui sebagian besar hasil sintesis memiliki nilai Eg yang lebih kecil dari ZrO2 non doping sehingga lebih responsif terhadap sinar tampak. Rentang nilai Eg dari Co-doped ZrO2 yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 2,990-3,218 eV. Nilai Eg paling kecil diperoleh pada Co-doped ZrO2 9% (b/b) pada suhu kalsinasi 900°C yaitu sebesar 2,990 eV dan pada panjang gelombang 419,8 nm.

Synthesis and caracterization of Co-doped ZrO2 as a model of visible-responsive photocatalyst have been performed. The purpose of this research were studying the effect of various concentrations on the addition of Co salt as a dopant and various temperature used in calcination process. The zirconia (ZrO2) and Co(NO3)2.6H2O was used as starting materials. The synthesis process was initiated by the reaction of ZrO2 with Co(NO3)2.6H2O in various concentrations of 1, 3, 5, 7 and 9% (w/w) using reflux method. All resulted samples were calcined in temperature of 700, 800 and 900 °C, following by characterization with X-ray Diffractometer (XRD), Infrared Spectrophotometer (FT-IR), Diffuse Reflectance UV-Visible Spectrophotometer (DR-UV), and X-ray Flouresence Spectrophotometer (XRF). The XRD result showed a high intensity of monoclinic phase on Co-doped ZrO2. In addition, XRF result showed that Co-doped ZrO2 contain of 0.56% Co, so it had been proven that Co was succesfully doped into ZrO2. FT-IR analysis showed a reducing absorption on 501-748 cm-1 corresponding to Co-O-Zr bonding formation. DR-UV analysis showed that mostly the synthesized Co-doped ZrO2 have a lower value of band gap energy (Eg) in comparisson to that of non doped ZrO2, so that it could be more responsive to visible light. Synthesized material samples have a band gap energy (Eg) in the range of 2.990-3.218 eV. The lowest Eg obtained in Co-doped ZrO2 9% (w/v) calcined in 900oC with a value 2.990 eV and wavelength of absorption 419.8 nm.

Kata Kunci : Co-doped ZrO2, refluks, fotokatalis, garam Co(NO3)2.6H2O