Studi Density Functional Theory (DFT) Pengaruh Co-doping Zn dan N pada TiO2 Anatas

Abstract

<p>Titanium dioksida (TiO<sub>2</sub>) merupakan salah satu bahan yang menjanjikan yang memenuhi persyaratan fotokatalis. Penelitian ini mempelajari pengaruh doping Zn dan N pada struktur geometri dan elektronik TiO<sub>2</sub> anatas. Untuk mengetahui struktur dan proses kinerja fotokatalitik digunakan perhitungan <em>density functional theory</em> (DFT) dengan algoritma generalized <em>gradient approximation</em> (GGA) menggunakan parameterisasi Perdew-Burke-Ernzerhof (PBEsol). Perhitungan struktur elektronik menggunakan parameter Hubbard <em>U</em>. Setelah optimasi terjadi distorsi volume kisi doping Zn 1,011 Å, doping N 1,209 Å dan co-doping Zn-N 1,646 Å. Data tersebut menunjukkan bahwa doping dapat mempengaruhi perubahan struktural. Perhitungan struktur elektronik menghasilkan celah pita TiO<sub>2</sub> murni sebesar 3,18 eV, kemudian terjadi penyempitan celah pita yang disebabkan oleh dopan. Celah pita doping Zn 2,9 eV, doping N 2,78 eV dan co-doping Zn-N 2,74 eV. Struktur elektronik baru hasil doping tidak hanya menyebabkan penyempitan celah pita tapi juga dapat menghambat rekombinasi pasangan elektron-hole, secara signifikan dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik TiO<sub>2</sub> di daerah cahaya tampak.</p>

The effect of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) addition on green synthesis of porous N-doped TiO2 for photoreduction of heavy metal ion Cr(vi)

“…So it can increase the photocatalytic activity of TiO 2 . 47 However, the nitrogen volume above 1 mL decreases the photocatalytic activity. This is because the higher volume of added dopant nitrogen beyond its optimum limit resulted in a partial covering of the TiO 2 surface where the Cr( vi ) reduction reaction occurred, thereby increasing the chances of electron–hole recombination during the photocatalytic process.…”