Fabrikasi Lapisan TiO2 menggunakan Metode Spin-Coating dengan Variasi Pengadukan dan Karakterisasi Sifat Optisnya

Abstract

IntisariTelah dilakukan penelitian mengenai fabrikasi lapisan TiO2 dengan metode spin-coating. Serbuk TiO2 disintesis dengan menggunakan metode ko-presipitasi yang diperoleh dari prekursor TiCl3 dengan variasi waktu pengadukan 5, 10 dan 25 jam. Serbuk TiO2 selanjutnya diuji XRD untuk mengetahui fasa yang terkandung. Analisis fasa menunjukkan bahwa semua serbuk yang disintesis memiliki fasa anatase dengan ukuran kristal 11,8 nm; 10,7 nm dan 9,6 nm seiring meningkatnya lama waktu pengadukan. Lapisan TiO2 difabrikasi dengan menggunakan metode spin coating dan dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM dan UV-Vis spektrofotometer untuk mengetahui struktur, morfologi dan sifat optik. Keseluruhan lapisan yang telah difabrikasi memiliki fase anatase dengan morfologi permukaan yang kurang merata serta lapisan memiliki nilai celah energi 3,99 ± 0,2 eV; 3,98 ± 0,2 eV dan 3,97 ± 0,2 eV berurutan untuk lapisan 5, 10 dan 25 jam bergantung pada serbuk dan perlakuan saat fabrikasi. AbstractFabrication of TiO2 film has been conducted. TiO2 nanopowders were prepared by co-precipitation method from TiCl3 as a precursor by varying their mixing time duration 5, 10 and 25 hours. TiO2 nanopowders were checked using XRD to examine their structure and having anatase phase with crystalline size of 11.8 nm, 10.7 nm and 9.6 nm respectively for the corresponding mixing duration. TiO2 film were fabricated using spin coating method then checked using XRD, SEM and UV-Vis spectrophotometer to examine their structure, morphology and optical properties. The prepared films also contain an anatase phase of TiO2 with non-uniform morphology and their respective band gap value are 3.99 ± 0.2 eV, 3.98 ± 0.2 eV and 3.97 ± 0.2 eV depending on the powders and their treatment.KATA KUNCI: TiO 2 , anatase, XRD, spin-coating, UV-Vis I. PENDAHULUANTitanium dioksida merupakan material polimorpi dengan tiga bentuk fase yakni fase anatase, rutile dan brookite. Anatase merupakan struktur yang memiliki sifat fotokatalis yang baik jika dibandingkan dengan rutile atau brookite [1]. Oleh karena itu, sangat penting untuk memperhatikan parameter seperti struktur kristal, morfologi permukaan dan kestabilan fasa [2] dalam menyintesis serbuk TiO 2 yang akan diaplikasikan sebagai fotokatalis.Terdapat berbagai metode untuk menyintesis material TiO 2 seperti sol-gel. Dengan menggunakan metode ini, serbuk TiO 2 berhasil disintesis dengan fasa anatase dan memiliki ukuran kristal sebesar 7 nm untuk metode sol-gel [3]. Selain menggunakan metode sol-gel, TiO 2 juga dapat disintesis dengan metode sintesis pembakaran, fasa gas [2] ataupun de- * E-MAIL: vicran.zharvan@gmail.com † E-MAIL: darminto@physics.its.ac.id ngan metode ko-presipitasi dalam keadaan hidrotermal. Keuntungan menggunakan metode ko-presipitasi karena dapat dikerjakan pada temperatur rendah serta kemudahan mengatur ukuran partikel. Hasil yang diharapkan dengan menggunakan metode ini adalah diperolehnya ukuran partikel yang lebih kecil dan lebih homogen dibandingkan dengan metode pencampuran larutan padat dan ukuran yang l...

Sintesis Serbuk Nano Titanium Dioksida Dan Identifikasi Struktur Kristalnya

“…Sintesis material TiO2 dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti : sol-gel (Vijayalakshmi & Rajendran, 2012), reaksi pembakaran, hidrotermal (Bilik & Plesch, 2007) serta kopresipitasi (Zharvan, et al, 2015). Dari berbagai metode tersebut, metode kopresipitasi lebih baik digunakan karena metode ini dapat dilakukan pada temperatur rendah dan metode ini juga memungkinkan untuk mengatur ukuran partikel (Zharvan, et al, 2015) sehingga diharapkan akan diperoleh ukuran partikel TiO2 yang kecil dan homogen.…”

“…Sintesis material TiO2 dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti : sol-gel (Vijayalakshmi & Rajendran, 2012), reaksi pembakaran, hidrotermal (Bilik & Plesch, 2007) serta kopresipitasi (Zharvan, et al, 2015). Dari berbagai metode tersebut, metode kopresipitasi lebih baik digunakan karena metode ini dapat dilakukan pada temperatur rendah dan metode ini juga memungkinkan untuk mengatur ukuran partikel (Zharvan, et al, 2015) sehingga diharapkan akan diperoleh ukuran partikel TiO2 yang kecil dan homogen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi pengadukan memberikan peranan dalam pembentukan fasa TiO2 yakni pada pengadukan 25 jam akan diperoleh dua fasa yakni anatase dan rutil (Molea, Popescu, Rowson, & Dinescu, 2014) dan fasa rutil diperoleh dengan lama pengadukan 60 jam (Pedraza & Vasquez, 1999).…”