Text

Sintesis Dan Karakterisasi Bismut Oksida Menggunakan Metode Solution Combustion Dengan Variasi Fuel Serta Uji Aktivitas Fotokatalisis

---

RINGKASAN

Bismut oksida menunjukkan potensi yang besar dalam bidang katalis,
teknologi sensor, dan sel bahan bakar oksida padat karena sifat unik yaitu band
gap besar (2-3,96 eV), permitivitas dielektrik tinggi, serta photoluminescence dan
fotokonduktivitas. Metode solution combustion (SC) digunakan untuk mensintesis
Bi2O3 dalam penelitian ini. Metode SC merupakan metode sintesis yang
serbaguna, hemat waktu dan energi, serta sederhana untuk mensintesis material
yang diinginkan. Pemilihan fuel yang sesuai menjadi parameter kritis dalam SC
karena berpengaruh dalam mekanisme dan kinetika combustion serta memberikan
kemungkinan untuk mengontrol karakteristik produk. Penelitian ini menggunakan
variasi fuel asam sitrat, glisin, urea, dan hidrazin sebagai fuel serta bismut nitrat
pentahidrat sebagai oxidant. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mensintesis
Bi2O3 menggunakan metode solution combustion (SC) dengan variasi fuel dan
menganalisis pengaruhnya dalam sifat produk akhir serta mempelajari kinetika
reaksi Bi2O3 sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna organik Remazol
Black B.
Sintesis bismut oksida menggunakan metode SC dengan variasi fuel dan
rasio fuel-oxidant (ϕ) = 1 diawali dengan melarutkan bismut nitrat pentahidrat
dalam asam nitrat. Fuel ditambahkan ke dalam larutan tersebut kemudian
dipanaskan selama 8 jam pada suhu 300 oC. Kalsinasi selama 4 jam pada suhu
700 oC dilakukan setelah pemanasan. Produk sintesis yang diperoleh
dikarakterisasi menggunakan FTIR, XRD, dan SEM. Aktivitas fotokatalitik
produk sintesis tersebut diuji untuk mendegradasi remazol black b selama 1-5 jam
dengan cahaya UV-A dan kinetika reaksi degradasi dikaji.
Bi2O3 fuel asam sitrat, glisin, urea, dan hidrazin hasil sintesis yang
diperoleh berupa serbuk berwarna kuning. Hasil FTIR keempat sampel tersebut
menunjukkan bahwa gugus Bi-O-Bi dan Bi-O yang merupakan bagian dari Bi2O3
telah terbentuk. Hasil XRD menunjukkan Bi2O3 dengan keempat fuel merupakan
fase α-Bi2O3. Hasil SEM menunjukkan bahwa Bi2O3 fuel asam sitrat, glisin, dan
urea memiliki morfologi seperti terumbu karang sedangkan Bi2O3 fuel hidrazin
memiliki morfologi seperti bongkahan batu. Perhitungan ukuran diameter partikel
dari data SEM juga menunjukkan bahwa Bi2O3 fuel glisin memiliki ukuran
diameter partikel terkecil diikuti oleh fuel asam sitrat, urea, dan hidrazin. Hasil uji
aktivitas fotokatalitik menunjukkan produk sintesis yang menggunakan fuel glisin
memiliki aktivitas fotokatalitik yang lebih baik dibandingkan asam sitrat, urea,
dan hidrazin

SUMMARY

Bismuth oxide shows great potential in catalysts, sensor technology, and
solid oxide fuel cells because of its unique properties, namely large band gap,
high dielectric permittivity, and photoluminescence and photoconductivity. In this
study the solution combustion (SC) method was used to synthesize Bi2O3. The SC
method is a versatile synthesis method, time and energy saving, and simple to
prepare materials. The selection of suitable fuel is a critical parameter in SC
because it influences the modification of the combustion mechanism and kinetics
and provides the possibility to control the characteristics of the product. In this
study used variations of citric acid, glycine, urea, and hydrazine as fuel and
bismuth nitrate pentahydrate as oxidant. This study aims to synthesize Bi2O3
using the solution combustion (SC) method with variations of fuel and analyze its
effects in the properties of the final product and study the kinetics of the reaction
of Bi2O3 as a photocatalyst for the degradation of the organic dye Remazol Black
B.
Bismuth oxide synthesis using the SC method with a variety of fuels and
the fuel-oxidant (ϕ) = 1 ratio begins with dissolving bismuth nitrate pentahydrate
in nitric acid. Furthermore, the addition of fuel to the solution is carried out. The
solution is then heated for 8 hours at 300 oC. Calcination is carried out for 4
hours at 700 oC after heating. The synthesis product obtained was characterized
using FTIR, XRD, and SEM. Photocatalytic activity of the synthesis product was
tested to degrade remazol black b for 1-5 hours with UV-A light and the reaction
kinetics is studied.
The four synthesis products obtained were in the form of yellow powder.
The results of the four FTIR samples show that the Bi-O-Bi and Bi-O groups
which are part of Bi2O3 have been formed. XRD results show that Bi2O3 and all
four fuels are α- Bi2O3 phases. SEM results showed that the Bi2O3 fuel of citric
acid, glycine, and urea had morphology like coral reefs while Bi2O3 fuel
hydrazine had morphology such as rocks. In addition, the results of SEM showed
that Bi2O3 fuel glycine had the smallest particle diameter followed by citric acid,
urea. and hydrazine. The results of photocatalytic activity tests showed that
synthesis products using glycine fuel had better photocatalytic activity than citric
acid, urea, and hydrazine.

---

Ketersediaan

1575C19I

1575 C 19-i

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1575 C 19-i

Penerbit

: ., 2018

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1344

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Prisca Putri Elesta

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar