Studi Pengaruh Penambahan Melamin pada TiO2 Nanowires Sebagai Material Fotokatalis Untuk Produksi Hidrogen Melalui Reaksi Dekomposisi Air

Alexander, Lioz (2025) Studi Pengaruh Penambahan Melamin pada TiO2 Nanowires Sebagai Material Fotokatalis Untuk Produksi Hidrogen Melalui Reaksi Dekomposisi Air. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211067-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan akan energi semakin bertambah seiring bertambahnya populasi penduduk di dunia dan peningkatan industri. Energi yang tidak terbarukan masih sering digunakan tetapi perlahan lahan dapat habis maka dari itu diperlukan energi yang terbarukan. Salah satu energi terbarukan yang dapat digunakan adalah hidrogen hijau yang memiliki nilai kalor yang tinggi dan ramah lingkungan. Hidrogen hijau dapat diproduksi melalui reaksi fotokatalisis dekomposisi air yang merupakan reaksi pemecahan air menggunakan bantuan sinar atau cahaya dan semikonduktor. Semikonduktor yang sering digunakan adalah TiO2 karena fotoaktivitas yang tinggi, serta memiliki sifat fisika-kimia yang baik namun produksi hidrogen menggunakan TiO2 masih belum efektif karena celah pitanya yang tinggi sehingga hanya aktif pada sinar UV dan produksi hidrogennya yang belum terlalu efisien. Produksi hidrogen yang belum efektif ini dapat ditingkatkan dengan melakukan modifikasi TiO2 menjadi berbentuk 1D yaitu TiO2 Nanowires (NW). Pada penelitian ini, TiO2 NW diperoleh dari modifikasi titanium foil. Selain itu, untuk meningkatkan sifat fisika kimia dari material TiO2 NW maka dilakukan penggabungan dengan material lain yaitu melamin dengan menggunakan teknik pelapisan atau coating dan termal deposisi untuk membentuk material g-C3N4 yang akan digunakan sebagai heterojungsi. Penambahan melamin terbukti dapat menurunkan celah pita pada material hingga dapat aktif pada sinar tampak pita pada TiO2 NW, TiO2 NW coated melamin, TiO2 NW/g-C3N4 tanpa coating, dan TiO2 NW/g-C3N4 dengan rasio prekursor melamin (0,50, 0,75, dan 1,00 gram) berturut-turut adalah 3,11 eV, 3,06 eV, 3,09 eV, 3,06 eV, 3,02 eV, dan 2,86 eV. Produksi hidrogen juga meningkat setelah ditambahkan melamin dengan hasil pada material TiO2 NW, TiO2 NW coated melamin, TiO2 NW/g-C3N4 tanpa coating, TiO2 NW/g-C3N4 dengan rasio prekursor melamin (0,50, 0,75, dan 1,00 gram) berturut-turut adalah 0,264 µmol/cm2, 1,069 µmol/cm2, 3,443 µmol/cm2, 0,625 µmol/cm2, 1,742 µmol/cm2, dan 0,569 µmol/cm2 dengan waktu pengujian dua jam.
==================================================================================================================================
The need for energy is increasing along with the growing global population and industrial expansion. Non-renewable energy is still often used but is gradually depleting, which is why renewable energy is needed. One of the renewable energies that can be used is green hydrogen, which has a high calorific value and is environmentally friendly. Green hydrogen can be produced through the photocatalytic decomposition of water, which is a reaction that breaks down water using light and semiconductors. The semiconductor that is often used is TiO2 due to its high photoactivity and good physicochemical properties, but hydrogen production using TiO2 is still not effective because of its high bandgap, making it only active under UV light and its hydrogen production is not yet very efficient. This ineffective hydrogen production can be improved by modifying TiO2 into a 1D form, namely TiO2 Nanowires (NW). In this study, TiO2 NW was obtained from the modification of titanium foil. Additionally, to enhance the physicochemical properties of the TiO2 NW material, it was combined with another material, namely melamine, using coating and thermal deposition techniques to form g-C3N4 material, which will be used as a heterojunction. The addition of melamine has been proven to reduce the band gap of the material, making it active in the visible light range for TiO2 NW, TiO2 NW coated with melamine, TiO2 NW/g-C3N4 without coating, and TiO2 NW/g-C3N4 with melamine precursor ratios (0.50, 0.75, and 1.00 grams) are 3.11 eV, 3.06 eV, 3.09 eV, 3.06 eV, 3.02 eV, and 2.86 eV, respectively. Hydrogen production also increased after melamine was added, with results on the materials TiO2 NW, TiO2 NW coated with melamine, TiO2 NW/g-C3N4 without coating, TiO2 NW/g-C3N4 with melamine precursor ratios (0.50, 0.75, and 1.00 grams) being 0.264 µmol/cm², 1.069 µmol/cm², 3.443 µmol/cm², 0.625 µmol/cm², 1.742 µmol/cm², and 0.569 µmol/cm², respectively with a testing time of two hours.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Dekomposisi Air, Fotokatalis, Hidrogen, Melamin, Titanium Dioksida, Hydrogen, Melamine, Photocatalysts, Titanium Dioxide, Water Splitting.
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP155.7 Chemical processes. T Technology > TP Chemical technology > TP343 Liquid and gaseous fuel
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Lioz Alexander
Date Deposited:	25 Jan 2025 16:54
Last Modified:	25 Jan 2025 16:54
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/116853

Actions (login required)

View Item