STUDI PENGARUH KONSENTRASI Ni2+ TERHADAP ENERGI CELAH PITA NANOKOMPOSIT Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2

RIZKY OKTA PRAWITASARI, Dr. Roto, M.Eng; Dr. Eko Sri Kunarti, M.si

2018 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis nanokomposit Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan nanokomposit Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 dan mempelajari pengaruh konsentrasi Ni(II) pada nilai energi celah pita fotokatalis nanokomposit Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 pada daerah visibel. Sintesis magnetit (Fe3O4) secara sonokopresipitasi. Pelapisan SiO2 dan Ni-TiO2 dilakukan dengan metode sol-gel. Sintesis Fe3O4 dilakukan dua perlakuan, Fe3O4 yang telah direndam capping agent natrium sitrat dicuci dengan akuabides hingga pH netral (Fe3O4 tercuci) dan tanpa dicuci dengan akuabides (Fe3O4 tidak tercuci). Variasi konsentrasi dopan Ni2+ pada Ni-TiO2 yaitu 3, 5 dan 7% (b/b). Hasil sintesis dikarakterisasi dengan spektrofotometri inframerah, X-Ray Diffraction (X-RD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX) dan Specular Reflectance Ultra Violet-Visible (SRUV-Vis) Spectrophotometry. Hasil penelitian menunjukkan Fe3O4 tidak tercuci mengalami aglomerasi dengan ukuran partikel Fe3O4 lebih besar dibanding Fe3O4 tercuci. Sintesis komposit Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 telah berhasil dilakukan menggunakan Fe3O4 tercuci. Keberadaan Fe3O4, SiO2 dan Ni-TiO2 terdeteksi pada spektra IR pada bilangan gelombang berturut-turut 578-586, 794 dan 1087, serta 478-800 cm-1. Fase Fe3O4 ditunjukkan dengan puncak difraksi pada 2 tetha 30,19; 35,47; 42,99; 53,29; 62,48; 69,06 dan 75,89 derajat. Keberadaan Ni-TiO2 dibuktikan dengan puncak difraksi pada 2 tetha 24,47 dan 44,01 derajat. Penambahan variasi konsentrasi dopan Ni pada TiO2 mempengaruhi nilai energi celah pita nanokomposit Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2. Nilai energi celah pita Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(3), Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(5) dan Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(7) masing-masing 3,07; 2,99 dan 3,05 eV. Energi celah pita yang lebih sesuai dengan daerah sinar tampak yaitu nanokomposit Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(5).

Synthesis of Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 nanocomposite has been carried out. This research aimed to produce Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 nanocomposite and study the effect of Ni(II) concentration on Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 nanocomposite photocatalyst band gap energy values. The synthesis of Fe3O4 was performed by sono-coprecipitation, coating of SiO2 and Ni-TiO2 by sol-gel method. Synthesis Fe3O4 was carried out in 2 ways, Fe3O4 soaked with capping agent sodium citrate was washed by double distilled water until neutral and without washing. The concentration of Ni2+ in Ni doped TiO2 were 3, 5 and 7% (b/b). The characterization was performed by infrared spectrophotometry, X-Ray Diffraction (X-RD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX) and Specular Reflectance Ultra Violet-Visible (SR UV-Vis) Spectrophotometry. The results showed that unwashed Fe3O4 formed agglomeration with the size of Fe3O4 particles larger than washed Fe3O4. Synthesis of Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 nanocomposite has been successfully carried out with washing Fe3O4. The existence of Fe3O4, SiO2 and Ni-TiO2 was seen in the presence of absorption bands at 578-586, 794 and 1087, and 478-800 cm-1. Fe3O4 phase was indicated by diffraction peaks at 2 tetha 30.19; 35.47; 42.99; 53.29; 62.48; 69.06 and 75.89 degree respectively. The existence of Ni-TiO2 was seen by diffraction peaks at 2 tetha 24.47 and 44.01 degree. The addition of Ni variations concentration in Ni doped TiO2 influences the Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2 nanocomposite band gap energy value. The band gap energy values of Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(3), Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(5) and Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(7) are 3.07; 2.99 and 3.05 eV. Band gap energy that is more in line with visible light region was Fe3O4/SiO2/Ni-TiO2(5) nanocomposite.

Kata Kunci : fotokatalis, magnetit, Ni-TiO2