Text

Sintesis Elektroda Lapis Tipis Sn–ZnO/FTO Secara Elektrodeposisi Dan Aplikasi Pada Degradasi Remazol Black B (RBB)

---

RINGKASAN

Remazol black B (RBB) merupakan zat warna sintetik yang banyak
terkandung dalam limbah industri tekstil dan bersifat toksik serta karsinogenik.
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan limbah
tersebut adalah dengan cara fotokatalisisis dan fotoelektrokatalisis. Fotokatalisis
merupakan proses transformasi kimia yang menggunakan foton sebagai sumber
energi dan katalis sebagai pemercepat laju transformasi. Fotoelektrokatalisis
merupakan suatu metode gabungan antara fotokatalisisis menggunakan katoda
yang sama dengan pemberian potensial bias tertentu. Senyawa ZnO sering
digunakan dalam proses fotokatalisis akan tetapi band gap yang besar membuat
ZnO hanya dapat diaplikasikan pada daerah sinar UV. Doping Sn pada ZnO dapat
menurunkan band gap sehingga material tersebut dapat diaplikasikan pada daerah
sinar tampak. Tujuan penelitian adalah mensintesis elektroda lapis tipis ZnO
terdoping Sn pada kaca FTO (Flourine doped Tin Oxide) dengan metode
elektrodeposisi dua langkah daen karakterisasi menggunakan difraksi sinar-X serta
mengetahui efek penyinaran tungsten dan UV-C pada proses fotokatalisis dan
fotoelektrokatalisis terhadap penurunan absorbansi RBB.
Sintesis Sn–ZnO dilakukan secara elektrodeposisi dua langkah dengan
prekursor Zn(NO3)2.4H2O dan SnCl2.2H2O menggunakan katoda kaca FTO berupa
kaca pada potensial aplikasi tertentu. Kalsinasi dilakukan pada suhu 450oC selama
satu jam saat mendeposisi ZnO dan 200oC selama satu jam saat mendeposisi Sn
yang kemudian dihasilkan elektroda kerja Sn-ZnO/FTO. Karakterisasi elektroda
kerja lapis tipis Sn-ZnO/FTO menggunakan difraksi sinar-X, dan proses
fotokatalisis dilakukan pada variasi waktu 2 jam, 4 jam, 6 jam dan 8 jam pada sinar
UV-C dan sinar tungsten. Absorbansi RBB dianalisis dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Vis.
Elektroda lapis tipis Sn–ZnO/FTO berhasil disintesis menggunakan metode
elektrodeposisi dua langkah. Hasil karakterisasi dengan difraksi sinar-X
menunjukan ZnO telah terbentuk sebagaimana ditunjukkan dengan intensitas yang
lebih rendah dibandingkan Sn yang hanya berfungsi sebagai pendoping. Penurunan
konsentrasi RBB semakin meningkat dengan pertambahan waktu akibat
penggunaan lapis tipis Sn-ZnO/FTO sebagai katoda dan sumber energi foton yang
diberikan. Pada sinar UV-C aktivitas fotokatalitik lebih rendah dibandingkan sinar
tungsten. Hal tersebut dapat terlihat bahwa secara fotoelektrokatalisis persentase
degradasi yang dihasilkan lebih tinggi daripada secara fotokatalisis.SUMMARY
Remazol black B (RBB) is one of synthetic dye containing in liquid waste of textile
effluent whose toxic and carcinogenic impact. Methods that can be used in overcoming the
waste are photocatalysis and photoelectrocatalysis. Photocatalysis is a chemical transformation
process that uses photons as an energy source and catalyst as a speeding up agent of
transformation. Photoelectrocatalysis is a combined method of photocatalysis using the same
cathode with a particular potential supply. ZnO compounds are often used in the process of
photocatalysis with large band gaps make ZnO lack in its applicability of UV light. Sn Doping
on ZnO decreases band gap energy so it can be applied to visible light areas. The objective of
the study was to synthesize a Sn doped ZnO thin electrode electrode on Flourine doped Tin
Oxide (FTO) glass by two-step electrodeposition method and its characterization using X-ray
diffraction and to know the effect of tungsten and UV C light irradiation on photocatalysis and
photoelectrocatalysis of RBB absorbances.
Sn-ZnO was synthesized in two-step electrodeposition at specific applied potential using
Zn(NO3)2.4H2O and SnCl2.2H2O as precursor layered onto FTO glass cathode. First deposit,
ZnO was calcined at temperature 450oC during one hour. Sn doped onto ZnO was than heated
at 200oC during one hour. The Sn-ZnO thin film electrode was then characterized by X-Ray
Diffraction (XRD) method. Application of the electrode in photocatalysis of RBB sample was
performed at varying time of 2, 4, 6 and 8 hours under UV-C and tungsten illuminaton.
Absorbances of samples were measured before and after treatment using UV-Vis
spectrophotometer.
Sn-ZnO/FTO thin layer electrodes were successfully synthesized using two-step
electrodeposition method. The result of characterization by X-ray diffraction shows the
diffarction pattern of ZnO compound with a lower intensity than Sn as doping agent. The
decrease in RBB concentration after electrophotocatalysis using Sn-ZnO/FTO cathode
increases with time of the treatment and photon irradiated. In UV-C light photocatalytic activity
is higher than tungsten rays. It can be seen that in photoelectrocatalysis percentage of
degradation is higher than photocatalysis one.Nama : Dea Ayu Fardhani
NIM : 24030113120050
Judul : Sintesis Elektroda Lapis Tipis Sn-ZnO/FTO Secara Elektrodeposisi dan Aplikasi
pada Degradasi Remazol Black B (RBB)
Title : Synthesis of Thin Film Sn-ZnO/FTO Electrode by Electrodeposition and
Application on Remazol Black B (RBB) Degradation
ABSTRAK
Elektroda Lapis Tipis yang telah berhasil disintesis pada penelitian ini melalui
elektrodeposisi menghasilkan ZnO terdoping Sn pada kaca FTO yang diharapkan dapat
berfungsi sebagai fotokatalis. Prekursor yang digunakan merupakan larutan elektrolit yang
dapat menghasilkan ZnO sebagai semikondutor dan Sn sebagai doping logam yang dapat
menurunkan band gap ZnO. Elektroda hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan Difraksi
Sinar-X (XRD) untuk mengetahui struktur dan ukuran kristal serta keberadaan senyawa secara
kualitatif yang dibandingkan dengan literatur. Pada Aplikasi, •OH yang dihasilkan pada
permukaan elektroda setelah penyinaran foton dapat mendegradasi zat warna RBB yang
terdapat pada limbah tekstil secara fotokatalisis maupun fotoelekroktalisis. Penurunan
konsentrasi serta absorbansi RBB dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Kata Kunci : Elektrodeposisi, Fotokatalis, Remazol Black B (RBB)

ABSTRACT

Thin film that has been synthesized by electrodeposition to producing Sn doped ZnO on the
FTO glass which should functionalized as a photocatalyst. The precursor used is an electrolyte
solution which can produce ZnO as a semiconductor and Sn as metallic doping which can
decrease the band gap. The electrodes were characterized by X-ray diffraction (XRD) to
determine the structure and size of the crystals, also the existance of any compound qualitatively
compared to the literature. In application, •OH produced from photocatalyst which have been
irradiated by a photonic energy source can degrade the RBB dye present in the photocatalytic
waste by photocatalysis as well as the photoelectrocatalysis. Decreasing of RBB concentration
and absorbance was analyzed using a UV-Vis spectrophotometer.
Keywords: Electrodeposition, Photocatalyst, Remazol Black B (RBB)

---

Ketersediaan

1432C17IV

1432 C 17-iv

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1432 C 17-iv

Penerbit

: ., 2017

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1785

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Dea Ayu Fardhani

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar