Peningkatan Fotokatalitik Produksi Hidrogen dari Titanium Dioksida dengan Pembentukan Sistem Heterojunction Fotokatalis Berbasis Nikel yang Didepositkan pada Karbon Terdoping Nitrogen

Subagyo, Riki (2025) Peningkatan Fotokatalitik Produksi Hidrogen dari Titanium Dioksida dengan Pembentukan Sistem Heterojunction Fotokatalis Berbasis Nikel yang Didepositkan pada Karbon Terdoping Nitrogen. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text Naskah Disertasi_Riki.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (17MB) | Request a copy

Abstract

Laju rekombinasi cepat pasangan elektron-lubang dalam TiO2 membatasi potensi untuk mengkatalisis fotokatalitik pemisahan air. Dalam penelitian ini, modifikasi TiO2 dengan penggabungkan Ni/NiO@NC dan Ni/NiSex@NC dilakukan untuk peningkatan aktivitas fotokatalitik dalam produksi gas H2. Impregnasi yang dibantu oleh ultrasonikasi menghasilkan kontak erat antara TiO2 dan Ni/NiO@NC atau Ni/NiSex@NC yang diperkuat oleh pergeseran dalam analisis XRD atau Raman. Kombinasi ini menurunkan intensitas photoluminescence dan meningkatkan fitur elektrokimia, yang menunjukkan bahwa transfer pasangan elektron-lubang meningkat. Sebagai hasilnya, aktivitas fotokatalitik dalam produksi gas H2 ditingkatkan. Kombinasi Ni/NiO@NC dengan TiO2 menghasilkan p-n heterojunction dan surface plasmon resonance, yang mendorong peningkatan aktivitas fotokatalitik untuk pembentukan H2 dengan laju sebesar 5110 μmol·g-1. Kombinasi Ni/NiSex@NC dengan TiO2 menghasilkan p-n heterojunction dan Schottky junction, yang meningkatkan laju fotokatalitik menjadi 5985 μmol·g-1. Baik Ni/NiO@NC/TiO2 maupun Ni/NiSex@NC/TiO2 menunjukkan stabilitas yang baik hingga empat siklus reaksi fotokatalitik dan menunjukkan kemampuan yang baik untuk fotokatalitik produksi gas H2 jangka panjang. Mekanisme transfer pembawa muatan dalam Ni/NiO@NC/TiO2 dan Ni/NiSex@NC/TiO2 diusulkan untuk merinci peningkatan fotokatalitik produksi gas H2.
===================================================================================================
Rapid recombination rate of photogenerated electron–hole pairs in TiO2 limits the potential to catalyse photocatalytic water splitting. In this work, the modification of TiO2 by combining with Ni/NiO@NC and Ni/NiSex@NC is performed to enhance the photocatalytic activity towards H2 generation. Simple impregnation assisted by ultrasonication generates the intimate contact between TiO2 and Ni/NiO@NC or Ni/NiSex@NC, which is strengthened by the shift in XRD or Raman analysis. These combinations decrease the photoluminescence intensity and improve the electrochemical features, which indicates that the transfer of electron-hole pairs is improved. As a result, the photocatalytic H2 generation is enhanced. The combination of Ni/NiO@NC with TiO2 exhibits an p-n heterojunction and surface plasmon resonance, which drives the photocatalytic activity for H2 generation with the rate of 5110 μmol·g-1. The combination of Ni/NiSex@NC with TiO2 generates an p-n heterojunction and Schottky junction, which improves the photocatalytic rate into 5985 μmol·g-1. Both Ni/NiO@NC/TiO2 and Ni/NiSex@NC/TiO2 show good stability until four cycles of photocatalytic reaction, suggesting the good ability for long-term photocatalytic H2 generation. Finally, the mechanism of charge carrier transfer in Ni/NiO@NC/TiO2 and Ni/NiSex@NC/TiO2 is proposed for detailing the enhanced photocatalytic H2 generation.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	hidrogen, fotokatalitik, titanium dioksida, nikel, karbon hidrogen, fotokatalitik, titanium dioksida, nikel, karbon
Subjects:	Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Riki Subagyo
Date Deposited:	04 Aug 2025 11:12
Last Modified:	04 Aug 2025 11:12
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/125373

Actions (login required)

View Item