SINTESIS TiO2 RUTIL NANOROD BERORIENTASI VERTIKAL PADA KACA KONDUKTIF

LUKAS SITANGGANG, Dr. Indriana Kartini, M.Si.; Dr. Yateman Arryanto

2016 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan sintesis TiO2 rutil nanorod berorientasi vertikal pada kaca konduktif Fluorine Doped Tin Oxide (FTO) dengan metode hidrotermal dalam larutan dengan konsentrasi 6M menggunakan prekursor titanium(IV) isopropoksida (TTIP). Kajian awal meliputi pengaruh suhu sintesis untuk mengetahui suhu optimum pertumbuhan nanorod yang dilakukan pada variasi suhu 150, 170, 180 dan 190 derajat celcius. Pengaruh konsentrasi TTIP juga dikaji dalam penelitian ini dengan variasi 0,009, 0,026, 0,039, 0,05 dan 0,086 M. Karakterisasi material dilakukan menggunakan X-ray diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) dan spektrofotometer specular reflectance UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme pertumbuhan TiO2 rutil nanorod terjadi melalui transformasi anatas ke fasa rutil. Suhu hidrotermal mempengaruhi pertumbuhan bidang (002), (210) dan (301) yang mempengaruhi keorientasian nanorod yang terbentuk. Suhu optimum pembentukan rutil nanorod diperoleh pada 170 derajat celcius yang menghasilkan pertumbuhan bidang (002) secara optimum namun pertumbuhan bidang (210) dan (301) masih rendah. Peningkatan konsentrasi TTIP sebanding dengan peningkatan diameter dan panjang rod yang terbentuk. Energi celah pita TiO2 nanorod yang disintesis pada 150, 170 dan 190 derajat celcius secara berurutan sebesar 3,04, 2,95 dan 3,02 eV.

Vertically oriented nanorods rutile TiO2 were prepared on Fluorine Doped Tin Oxide (FTO) conducting substrate in 6M hydrochloric acid solution by hydrotermal deposition method using titanium(IV) isopropoxide (TTIP) as the precursor. The effect of temperature to the growth of nanorods was studied. The temperature synthesis was varied at 150, 170, 180 and 190 degree celcius to find the optimum temperature of the growth of nanorod. The effect of TTIP concentration was also varied at 0.009, 0.026, 0.04, 0.05 and 0.086 M. The as-prepared TiO2 nanorod thin film was characterized by X-ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), and Specular Reflectance UV-Visible spectrophotometer. The results show that the growth mechanism of TiO2 nanorod was priorly forming the anatase phase of TiO2 which then transformed to rutile nanorods. Hydrothermal temperature affected the growth of (002), (210) and (301) rutile crystal planes thus the orientation of nanorods. XRD and SEM analysis showed that synthesis at 170 degrre celcius had the highest density and vertical orientation of nanorods due to the increasing of growth (002) plane while the growth of (210) and (301) remain low. The increasing diameter and thickness of nanorods can be adressed to the increasing TTIP concentration. The bandgap energy found was 3.04, 2.95 and 3,02 eV for temperature synthesis at 150, 170 and 190 degree celcius, respectively.

Kata Kunci : TiO2 rutil nanorod, metode hidotermal, orientasi vertikal/TiO2 rutile nanorod, hydrothermal method, vertical orientation.