SINTESIS LAPIS TIPIS SEMIKONDUKTOR ZnO-CdS/FTO DAN APLIKASINYA SEBAGAI FOTODEGRADASI LIMBAH CAIR METHYL ORANGE
Abstract
Fotokatalisis adalah salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengatasi limbah industri tekstil. Senyawa ZnO sering digunakan sebagai material fotokatalis, namun ZnO mempunyai band gap yang besar sehingga tidak dapat diaplikasikan pada daerah sinar tampak. Pelapisan CdS pada ZnO diharapkan dapat menurunkan band gap sehingga dapat diaplikasikan pada daerah sinar tampak. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh material semikonduktor ZnO-CdS/FTO melalui metode elektrodeposisi dan Chemical Bath Deposition (CBD), serta mengaplikasikannya untuk mendegradasi zat warna methyl orange (MO). Metode sintesis yang digunakan dalam pelapisan semikonduktor ZnO-CdS pada FTO adalah elektrodeposisi arus tetap. FTO berperan sebagai elektroda kerja, Ag/AgCl sebagai elektroda pembanding dan Pt sebagai elektroda lawan. Prekursor sintesis ZnO adalah larutan Zn(CH3COO)2 dan KNO3. Sintesis CdS dengan metode Chemical Bath Deposition (CBD) dilakukan pada suhu 60ºC. Sampel dikarakterisasi menggunakan XRD dan SEM-EDX. Hasil karakterisasi difraksi sinar-X menunjukkan bahwa sampel mengandung ZnO dan CdS dengan ukuran rata-rata kristal CdS sebesar 42,27 nm dan ZnO sebesar 38,97 nm. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa kristal ZnO-CdS berbentuk menyerupai bintang dan EDX menunjukkan terdapat Zn, O, Cd dan S. Persen degradasi yang diperoleh melalui metode fotokatalisis dan metode fotoelektrokatalisis dengan sinar tungsten pada waktu 4 jam adalah 27,83 dan 31,76 %.
Keywords
Full Text:
PDFReferences
Khan, R., Hassan, M. S., Cho, H.-S., Polyakov, A. Y., Khil, M.-S. dan Lee, I.-H., 2014, Facile Low-Temperature Synthesis of Zno Nanopyramid and ItsApplication to Photocatalytic Degradation of Methyl Orange Dye under UV Irradiation. Materials Letters 133: 224-227.
Mohammadi, N., Khani, H., Gupta, V. K., Amereh, E. dan Agarwal, S., 2011, Adsorption Process of Methyl Orange Dye onto Mesoporous Carbon Material–Kinetic and Thermodynamic Studies. Journal of colloid and interface science 362(2): 457-462.
Khamidah, I.N., Djunaidi, M.C., dan Khabibi, 2011, Pemanfaatan Kitosan Termodifikasi Asam Askorbat Sebagai Adsorben Ion Logam Kobalt (II) dan Nikel (II), Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 14 (1): 21-25
Djunaidi M.C., dan Khabibi K., 2010, Sintesis Asam Eugenoksi Asetat (EOA) dari Eugenol untuk Ekstraktan Logam Berat dan Recovery Krom dari Limbah Elektroplating, Jurnal Kimia, Sains dan Aplikasi, 13 (1): 12-17
Li, C., Ahmed, T., Ma, M., Edvinsson, T. dan Zhu, J., 2013, A Facile Approach to Zno/Cds Nanoarrays and Their Photocatalytic and Photoelectrochemical Properties. Applied Catalysis B: Environmental 138: 175-183.
Wei, S., Shao, Z., Lu, X., Liu, Y., Cao, L. dan He, Y., 2009, Photocatalytic Degradation of Methyl Orange over Ito/Cds/Zno Interface Composite Films. Journal of Environmental Sciences 21(7): 991-996.
Velanganni, S., Pravinraj, S., Immanuel, P. dan Thiruneelakandan, R., 2018, Nanostructure Cds/Zno Heterojunction Configuration for Photocatalytic Degradation of Methylene Blue. Physica B: Condensed Matter 534: 56-62.
Xie, Y. P., Yang, Y., Wang, G. dan Liu, G., 2017, Oxygen Vacancies Promoted Interfacial Charge Carrier Transfer of Cds/Zno Heterostructure for Photocatalytic Hydrogen Generation. Journal of colloid and interface science 503: 198-204.
CHANG, P.-C., FAN, Z., WANG, D., TSENG, W.-Y., CHIOU, W.-A., HONG, J. DAN LU, J. G., 2004, ZNO NANOWIRES SYNTHESIZED BY VAPOR TRAPPING CVD METHOD. CHEMISTRY OF MATERIALS 16(24): 5133-5137.
Minami, T., Nanto, H. dan Takata, S., 1984, Highly Conductive and Transparent Aluminum Doped Zinc Oxide Thin Films Prepared by Rf Magnetron Sputtering. Japanese Journal of Applied Physics 23(5A): L280.
Jang, J. S., Joshi, U. A. dan Lee, J. S., 2007, Solvothermal Synthesis of Cds Nanowires for Photocatalytic Hydrogen and Electricity Production. The Journal of Physical Chemistry C 111(35): 13280-13287.
SENTHIL, K., MANGALARAJ, D., DAN NARAYANDASS, S. K., 2001, STRUCTURAL AND OPTICAL PROPERTIES OF CDS THIN FILMS. APPLIED SURFACE SCIENCE 169: 476-479.
Singh, V., Singh, R., Thompson, G., Jayaraman, V., Sanagapalli, S. dan Rangari, V., 2004, Characteristics of Nanocrystalline Cds Films Fabricated by Sonochemical, Microwave and Solution Growth Methods for Solar Cell Applications. Solar energy materials and solar cells 81(3): 293-303.
Khallaf, H., Oladeji, I. O., Chai, G. dan Chow, L., 2008, Characterization of Cds Thin Films Grown by Chemical Bath Deposition Using Four Different Cadmium Sources. Thin Solid Films 516(21): 7306-7312.
CHEN, J.-J., WU, J. C., WU, P. C. DAN TSAI, D. P., 2010, PLASMONIC PHOTOCATALYST FOR H2 EVOLUTION IN PHOTOCATALYTIC WATER SPLITTING. THE JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 115(1): 210-216.
Sutanto, H. dan Wibowo, S., 2015, Semikonduktor Fotokatalis Titania Dan Seng Oksida:(Sintesis, Deposisi, Dan Aplikasi).
Yang, J., Yan, H., Zong, X., Wen, F., Liu, M. dan Li, C., 2013, Roles of Cocatalysts in Semiconductor-Based Photocatalytic Hydrogen Production. Phil. Trans. R. Soc. A 371(1996): 20110430.
LITTER, M. I., 1999, HETEROGENEOUS PHOTOCATALYSIS: TRANSITION METAL IONS IN PHOTOCATALYTIC SYSTEMS. APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL 23(2-3): 89-114.
Zanoni, M. V. B., Sene, J. J. dan Anderson, M. A., 2003, Photoelectrocatalytic Degradation of Remazol Brilliant Orange 3r on Titanium Dioxide Thin-Film Electrodes. Journal of Photochemistry and Photobiology A: chemistry 157(1): 55-63.
Khanchandani, S., Kundu, S., Patra, A. dan Ganguli, A. K., 2012, Shell Thickness Dependent Photocatalytic Properties of Zno/Cds Core–Shell Nanorods. The Journal of Physical Chemistry C 116 (44): 23653-23662.
TAK, Y., HONG, S. J., LEE, J. S. DAN YONG, K., 2009, SOLUTION-BASED SYNTHESIS OF A CDS NANOPARTICLE/ZNO NANOWIRE HETEROSTRUCTURE ARRAY. CRYSTAL GROWTH AND DESIGN 9(6): 2627-2632.
FAGERIA, P., GANGOPADHYAY, S. DAN PANDE, S., 2014, SYNTHESIS OF ZNO/AU AND ZNO/AG NANOPARTICLES AND THEIR PHOTOCATALYTIC APPLICATION USING UV AND VISIBLE LIGHT. RSC ADVANCES 4(48): 24962-24972.
H., Oladeji, I. O., Chai, G. dan Chow, L., 2008, Characterization of Cds Thin Films Grown by Chemical Bath Deposition Using Four Different Cadmium Sources. Thin Solid Films 516(21): 7306-7312.
Pentia, E., Pintilie, L., Pintilie, I. dan Botila, T., 2000, The Influence of Cadmium Salt Anion on the Growth Mechanism and on the Physical Properties of Cds Thin Films. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 2(5): 593-601.
Barpuzary, D. dan Qureshi, M., 2013, Enhanced Photovoltaic Performance of Semiconductor-Sensitized Zno–Cds Coupled with Graphene Oxide as a Novel Photoactive Material. ACS applied materials & interfaces 5(22): 11673-11682
DOI: https://doi.org/10.33758/mbi.v14i12.789
Refbacks
- There are currently no refbacks.
____________________________________________
MEDIA BINA ILMIAH
ISSN 1978-3787 (print) | 2615-3505( online)
Published by BINA PATRIA | Email: laloemipa@gmail.com
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
View My Stats