REVIEW JURNAL FOTOKATALIS

8/19/2019 REVIEW JURNAL FOTOKATALIS

1/13

Review Jurnal Fotokatalis :

1. Fashya Larasati

2. Khoirun Nisa Sahid

3. Qorri Fizhriya

A review on TiO2-based nanotubes synthesized via

hydrothermalmethod: Formation mechanism, structure modification, and

photocatalytic applications

i!2 nanotu"es atau titanat nanotu"e #Ns$% yan& di'roduksi oleh sintesis hidroter(altelah "anyak dia'likasikan di "idan& )otokatalis. Karena% si)at )isik dan ki(ianya yan& unik.

*ontohnya% nanotu"ular yan& (e(iliki struktur dindin& yan& "erla'is dan luas 'er(ukaan %

'ertukaran ion dan akti)itas )otokatalitik yan& tin&&i. +etode hidroter(al da'at (e('en&aruhi

si)at dari 'roduk% ,er)okus 'ada struktur Ns ter(asuk kristalo&ra)i dan (or)olo&i dari literatur

yan& luas.

(akalah ini (e("ahas (ekanis(e 'e("entukan Ns sela(a sintesis hidroter(al -)ek

dari kondisi sintesis #i!2 'rekursor% suhu hidroter(al dan durasi$% (etode ta("ahan

#ultrasoniation dan (irowave/"antuan$% dan 'asa 'erawatan #asa( ui dan kalsinasi$ 'ada

'e("entukan nanotu"e titanat ditin0au. Selan0utnya% (odi)ikasi struktural dan ke(a0uan saat ini(enu0u aktivitas )otokatalitik Ns se"a&ai )otokatalis.

i!2 adalah salah satu )otokatalis yan& 'alin& "anyak di'ela0ari karena e)ekti)itasnya

"aik dala( skala industry. Se'erti )otokatalitasnya% sta"ilitas dan "iayanya.

ntuk (e('roduksi Ns ada ti&a ara% (elalui te('late% oksidasi anodik% dan (etode

sintesis hidroter(al.

da 'er"andin&an keuntun&an dan keru&ian dari ti&a ara 'roduksi Ns

+etode Sintesis Keuntun&an Keru&ian nternal 4ia(eter 5

'an0an&

+etode e('late 1. skala nanotu"e

da'at dikontrol

2. 'likasinya le"ih

'raktis

1. 6enin&katan "iaya

(aterial

0an&ka'an0an&

2. a"un& (or)olo&i

da'at hanur ssat

'roses )a"rikasi

2.7895.782


2/13

nodi o;idation 1. 'likasinya luas

2. 4i&unakan 'ada

a'likasi 'raktis3. Setara antara rasio

'an0an& dan

dia(eter

1. 6roduk san&at

ter"atas

2. +en&&unakan

'elarut yan&

san&an "eraun.

Se'erti


3/13

'roduk nanotu"ular (e(iliki struktur kristal dari )ase anatase% karena )ase anatase i!2 se"a&ai

(aterial awal. Na(un% hasil 'ero"aan (enun0ukkan "ahwa Ns le"ih (un&kin (e(iliki

struktur titanat.

c &orpholo%y

ukuran dan &eo(etri "ahan )otokatalitik se"a&ian "esar (e('en&aruhi si)at trans'ortasi yan&

terkait den&an )onon dan )oton. suatu &eo(etri Ns da'at dide)inisikan se"a&ai 'an0an&%

silinder "eron&&a. luas 'er(ukaan s'esi)ik "esar Ns #kisaran 1/=?D (2 5 &$ E1=5D dan

volu(e 'ori #%27/1%1 (3 5 &$ E17/1?%?9/?D (enyediakan situs reaksi yan& le"ih e)ekti) untuk

'hotoatalysis. 4ia(eter luar dari Ns sekitar 7/17 n( den&an kete"alan dindin& 2/9 n(. dan

'an0an& "erkisar dari "e"era'a 'uluhan hin&&a "e"era'a ratus nano(eter. Se"a&ian dindin&

"erla'is/la'is yan& asi(etris den&an 0u(lah la'isan "ervariasi dari 3 sa('ai 7 dan 0arak antar/

shell dari sekitar %?D n( nanotu"e disintesis den&an (etode hidroter(al yan& a&ak ti'is

di"andin&kan den&an (ereka nanotu"e i!2 #dia(eter luar dari 17/12 n( den&an kete"alan

dindin& D/1 n($ yan& di'eroleh (etode oksidasi )ro(anodi. Ns adalah 0enis sroll atauGonionG struktur tidak si(etris den&an no(or yan& "er"eda dari la'isan di "a&ian dindin& yan&

"er"eda Ns (e(iliki u0un& ter"uka% dan hanya se0u(lah keil nano/ta"un& yan& dite(ukan

(e(iliki dia(eter varia"el dan tertutu' u0un&.

sela(a sintesis hidroter(al% titanatet individu "erakhir (en&&u('al ke dala( unit

sekunder. ekstur yan& dihasilkan dari unit/unit sekunder (eli'uti "undel tidak hanya nanotu"ular

teta'i 0u&a 'artikel 'en&endalian e)ekti) atas struktur 'ori Ns a&re&at da'at di'eroleh den&an

(enyesuaikan konsentrasi solusi


4/13

sederhana% di (ana 'en&o"atan asa( (en&hilan&kan tolakan elektrostatik dan hasil dala(

'e("entukan nanotu"e dari le("aran 'i'ih yan& ter"entuk sela(a reaksi hidroter(al. ntuk

le"ih (en&uraikan (ekanis(e ini% di0elaskan 'roses terse"ut% di (ana "e"era'a i/!/i o"li&asi

istirahat (en0adi 'erantara yan& (en&andun& i/!/Na dan i/!< sela(a 'en&o"atan i!2

den&an Na!


5/13

% !eed-formation-oriented crystal %rowth mechanism

+ekanis(e 'e("entukan lain rekristalisasi dari kristal anatase ke trititanatesheet

se"uah% (elen&kun& u' dari nanoloo's dihasilkan dari le("ar trititanate andthe 'e("entukan

nanotu"e via "erorientasi 'ertu("uhan kristal "lok disediakan i!9. +ereka "er'enda'at "ahwa

"er&ulir teori )luktuasi konsentrasi lokal e)ekti) saat (en&hasilkan kondisi ekstri( 'er(ukaannano'artikel% karena "er&ulir teori yan& (en0elaskan "e"era'a 'en&a(atan dala( eks'eri(en

(ereka. 'e("entukan ini (eli'uti: #1$ 'er(ukaan 'artikel di'oton& naik ke teras keil yan&

terkelu'as la'is de(i la'is #2$ o"0ek (elen&kun& keil #nanoloo's 1/n($ yan& (elekat 'ada

kristal anatase (unul setelah satu 0a( waktu reaksi dan hilan& setelah 'e("entukan nanotu"esis

selesai #3$ kristal Na2i3!? di'erlakukan dala( kondisi hidroter(al yan& sa(a hanya di'oton&

(en0adi &aris/&aris den&an 2 le"ih le"ar dari le"ar n( (en&&ulun& (en0adi nanotu"e #=$

distri"usi 'an0an& yan& luas terse"ut yan& nanotu"e di'eroleh (elalui 'roses hidroter(al. 4ala(

'ertu("uhan orientedrystal teori nanoloo'%

h Types of cross-section of nanotubes

Jenis 'ena('an& nanotu"e da 'ertanyaan lain yan& ter"uka (en&enai (ekanis(e

'e("entukan Ns: a'akah la'isan nanosheet tun&&al atau la'isan nanosheet "e"era'a yan&

kurva hin&&a (en&hasilkan struktur nanotu"ular. (enun0ukkan dia&ra( ske(atik untuk

'en&elu'asan kulit dan "er&ulir (ekanis(e dua 0enis 'ena('an& radial yan& didasarkan 'ada

'en&a(atan eks'eri(ental. Ma("ar a (enun0ukkan se"uah s'iral den&an dua u0un& untuk

(e("entuk ta"un& dari "er&ulir dari la'isan nanosheet tun&&al% se(entara Ma("ar. "

(enun0ukkan struktur "entuk "awan& den&an 0ahitan untuk (e("entuk ta"un& (elalui "er&ulir

dari nanosheet "e"era'a la'isan. ,er&ulir dari la'isan nanosheet tun&&al telah didukun& oleh

se0u(lah kelo('ok. Se'erti dise"utkan di atas% keti('an&an 0u(lah la'isan dindin& dan 0arak

%?D n( antara la'isan Ns nik(at (ekanis(e 'e("entukan ini oleh satu/layersheet%


6/13

se(entara "e"era'a 'en&a(atan eks'eri(ental dari nanotu"e den&an le"ih dari satu 'er"edaan

la'isan dala( 0u(lah o )layers 'ada dua sisi (endukun& ke(un&kinan sia( (ulti layer "er&ulir.

4i sisi lain% dala( teori 'ertu("uhan kristal "erorientasi 'e("entukan "i0i keta0a(an

'ena('an& ditentukan oleh kelen&kun&an 'enye(aian nanoloo'. Karena ini adalah ansa("el

)leksi"el hanya "e"era'a nano(eter 'an0an& dan dia(eter% (ereka an&ive naik ke s'iral%

"awan&% atau "ahkan "e"era'a s'iral "a&ian nanotu"e lintas

i Fa"tor yan% mempen%aruhi pada pembentu"an nanotube TiO2

1. 6en&aruh 'rekursor dan konsentrasi alkali

2. 6en&aruh suhu hidroter(al dan durasi3. sintesis hidroter(al di"antu dan e)ek 'asa 'erawatan

=. sintesis hidroter(al )asa ua'

( &odifi"asi

,ahkan se0ak Ns disintesis 'ada tahun 1D den&an (etode hidroter(al% "er"a&ai

u'aya telah dikhususkan untuk (e('ela0ari (ekanis(e sintesis dan 'e("entukan


7/13

(endukun& 'e("entukan nanotu"e ukur (or)olo&i yan& san&at "aik. Na(un a'likasi

luas se"a&ai )otokatalis di"atasi oleh )akta "ahwa nanotu"e )ortitanate dan untuk

nanosheets titanat adalah le"ih luas dari itu #3%2 eI$ dari i!2 'artiles% dikaitkan den&an

kuantisasi dari ne&ara elektronik di Ns dan ada dution di(ensi dari 3/4 untuk 24 dan

5 atau 14.ntuk reaksi )otokatalitik% "and &a' yan& le"ar "erarti "ahwa N sare hanya

I/li&ht 'hotoative. 4ala( hal ini% uku' u'aya (enukur telah dilakukan untuk

(e('er"aiki kiner0a )otokatalitik (odi)ikasi i!2 Salah satu strate&i adalah untuk

(en&ontrol (or)olo&i% 'ro'erti 'er(ukaan% dan kristal Ns% se0ak trans)er "iaya

o'erator "ersa(a Ns aksial e)isien da'at (en&uran&i reko("inasi 'asan&an lu"an&

elektron karena tin&kat "iaya trans)er antar (uka yan& le"ih tin&&i dan luas 'er(ukaan

s'esi)ik yan& le"ih "esar di"andin&kan den&an 'artikel titanat "ola. Strate&i lain adalah

untuk (e('er'an0an& (elalui (odi)ikasi res'on s'ektral Ns ke wilayah terlihat

den&an do'in& Ns den&an unsur non lo&a( atau lo&a( untuk (e('erse('it

kesen0an&an "and dan 'eka Ns untuk (enin&katkan aktivitas o'tik (ereka di wilayah

ahaya ta('ak.

a"el .2


8/13

Gambar. Usulan diagram skematik dari (a) struktur fotokatalitik dan (b) transfer

biaya dalam Cu (OH) 2 / TNTs fotokatalis di bawa sinar U!" dan (#) efek Cu (OH) 2

memuat konten $ada idrogen fotokatalitik generation.


9/13

Aplikasi Fotokatalis

+or)olo&i dan )isikoki(ia si)at unik dari Ns (e("uat "ahan/"ahan ini san&at

(en0an0ikan untuk a'likasi di 'hotoatalysis. Se0ak sintesis 'erta(a (elalui 'erlakuan

hidroter(al alkali sederhana dari i!2 'rekursor E9% (inat Ns se"a&ai )otokatalis

tu("uh untuk )oto reaksi oksidasi 5 reduksi &e("ira "ahwa teruta(a (eli'uti evolusi

hidro&en dari air (e("elah% 'e(urnian air tanah dan air li("ah% se"a&ai "aik oksidasi

se"a&ai selekti) or&anik% dll oleh karena itu% a'likasi )otokatalitik ter"aru dala( reaksi ini

dari Ns disintesis den&an (etode hidroter(al di"ahas.

1. -volusi hidro&en dan 'roduksi "ahan "akar (elalui 'en&uran&an *!2

evolusi hidro&en )otokatalitik telah (en0adi salah satu to'ik 'enelitian yan& 'alin&

'o'uler dala( (e(an)aatkan ener&i surya se0ak la'oran 'erta(a dari 'e(isahan air

)otokatalitik 'ada i!2in 1?2. Se"a&ai alon )otokatalis (en0an0ikan% Ns telah di'ela0ari

seara luas E13%21/212. Ns dita("ah den&an anion nonlo&a(% (etalations%se(ikonduktor lainnya% dan hidroksida lo&a( 'ossessi((ense 'otensi se"a&ai )otokatalis

untuk a'likasi 'raktis karena "iaya rendah dan aktivitas yan& san&at "aik. +isalnya% Ns

,i diolah (enun0ukkan 'enyera'an ahaya di daerah ta('ak dan 'enin&katan hasil 'roduksi

hidro&en untuk &liserol 5 air yan& dia('ur larutan di"andin&kan den&an Ns (urni E1??.

Ke&iatan 6enin&katan "erasal dari 'enin&katan 'e(isahan 'asan&an lu"an& elektron den&an

(en0e"ak elektron sela(a konversi dari keadaan oksidasi yan& le"ih tin&&i do'an ,i #,i #3

H ; H$$ untuk ,i3 H s'esies. *r2!3 5 nanoo('osites N disintesis (elalui reaksi

hidroter(al diikuti oleh i('re&nasi (e(iliki aktivitas le"ih tin&&i untuk (e("elah air

)otokatalitik dari'ada Ns undo'ed. ktivitas evolusi


10/13

itu% Ns *e!2/do'ed 0u&a (enun0ukkan aktivitas )otokatalis nyata ditin&katkan de&radasi

"enzena di"andin&kan den&an "a&ian ounter/nya *e!2 nano'artikel dan 627. Re(ediasi

)otokatalitik senyawa or&anik volatil #I!*$ ter(asuk )enol% 'ro'ylene &as% aseton %

tetra(ethyla((oniu(% =/kloro)enol% asetaldehida % asa( )or(at % hu(iaid %

trihloroethylene% "is'henol telah "eenstudied le"ih Ns. deko('osisi )otokatalitik

'ewarna dasar . Ns 0u&a telah di'ela0ari oleh "anyak kelo('ok yan& "er"eda. ,aru/"aru

ini% >!3 di(odi)ikasi nanotu"e titanat yan& di&unakan dala( diri dekonta(inasi

)otokatalitik la'is de(i la'is tekstil di)un&sikan% yan& (enun0ukkan e)isiensi tin&&i terhada'

de&radasi )otokatalitik a&en sen0ata ki(ia or&ano'hos'horous dan or&anosul/)ide. 6roses

dekonta(inasi da'at di&unakan untuk 'en&ha'usan neurotoksik 4++6 a&en/si(ulasi dan

a&en hidu' y'erite den&an 'en&ha'usan len&ka' dari in? toksisitas dan (asin&/(asin& 2

(enit. Se"uah reaktor (e("ran )otokatalitik Novel dila'orkan den&an (en&&unakan Ns

)otokatalis dan (e("ran (ikro)iltrasi% yan& tidak hanya 'a(eran )otoaktivitasnya yan& luar

"iasa tin&&i untuk de&radasi 'ewarna dari'ada 627% teta'i 0u&a (enun0ukkan daur ulan&

yan& "aik. ,aru/"aru ini% kelo('ok 'enulis ini (e('ela0ari kinetika deko('osisi)otokatalitik (etilen "iru 'ada Ns disintesis seara hidroter(al 'ada "er"a&ai te('eratur

dan (ene(ukan "ahwa deko('osisi )oto "erikut kinetika urutan 'erta(a.

O"sidasi sele"tif

de&radasi )otokatalitik 'olutan or&anik (eli"atkan reaksi oksidasi selekti) dala(

dan non. ,aru/"aru ini 'roses redoks selekti) )otokatalitik untuk sintesis "ahan ki(ia.


11/13

Ma("ar. # dan "$ &a("ar Khas -+ dari N/3 wtC ko('osit *N #*$

"ar 'lot (ewakili )raksi sisa "enzena dala( &ela' sela(a nanoo('osites


12/13

N/*N setelah (ena'ai keseti("an&an adsor'si untuk de&radasi &as/

)ase "enzena #4$ 0u(lah *!2 yan& dihasilkan sela(a nanoo('osites

N/*N sela(a reaksi sta"il )ase &as )otokatalitik "enzena de&radation.

6en&&unaan &ra'hene/i!2% )ullerene #*9$ /i!2% dan *N/i!2ko('osit )otokatalis se"a&ai ahaya ta('ak didoron& (enu0u oksidasi

selekti) alkohol "enzil untuk "enzylaldehydes E239.23?. 4en&an ara

(en&ontrol kondisi sintesis dita("ah den&an (odi)ikasi yan& te'at%

selekti)itas yan& tin&&i da'at dia'ai untuk redoks selekti) )otokatalitik

reations. ,e"era'a 'enelitian se0auh ini telah dila'orkan 'ada

'e(an)aatan Ns se"a&ai )otokatalis untuk sintesis or&anik selekti).

Seletive o;idization a(onia "erair le"ih Ns 'latinized telah di'ela0ari

oleh !u et al. yan& (ene(ukan "ahwa selektivitas &as nitro&en dari

terde&radasi N


13/13

)in%"asan

+inat dala( Ns telah (enye"a"kan studi ekstensi) 'ada sintesis

dan a'likasi Ns. si)at )isikoki(ia yan& unik% se'erti daerah dan

nanotu"ular karakteristik 'er(ukaan yan& tin&&i den&an dindin& "erla'is

(enawarkan "er"a&ai (aa( a'likasi yan& (en0an0ikan dala( katalisis.Ns disintesis di"entuk den&an (etode hidroter(al (e(iliki ke(a('uan

'ertukaran ion% dan ini (enawarkan kese('atan untuk (odi)ikasi le"ih

lan0ut dari Ns se'erti do'in& den&an ion lain untuk (enin&katkan

aktivitas. lasan ini teruta(a di)okuskan 'ada ke(a0uan ter"aru dala(

sintesis% (ekanis(e 'e("entukan% (odi)ikasi% dan 'enera'an Ns di

"idan& 'hotoatalysis. studi yan& le"ih rini dan siste(atis yan& di'erlukan

untuk (en0elaskan (ekanis(e 'e("entukan. ntuk (en&identi)ikasi

(ekanis(e adalah tu&as yan& sulit karena kuran&nya karakterisasi yan&e)ekti)% khususnya ne&ara yan& dala( teknik situ untuk (enyelidiki

struktur (ikro dan trans)or(asi di "awah kondisi hidroter(al yan&

se"enarnya. Se'erti "erdiri sekaran&% 'roduk (or)olo&i yan& "er"eda telah

disintesis oleh 'ara 'eneliti yan& "er"eda "ahkan 0ika 'rekursor yan& sa(a

yan& di&unakan dan kondisi yan& sa(a ditera'kan. G+isteriG sintesis

hidroter(al seara "er&iliran (en&ilha(i 'eneliti untuk (en&eks'lorasi

kontrol tidak hanya le"ih "aik dari (or)olo&i% teta'i 0u&a untuk

(e("erikan si)at yan& unik dan e;el/di'in0a(kan aktivitas katalitik.

+isalnya% sintesis hidroter(al yan& (e(erintahkan nanotu"e "er"asis

i!2 akan (e()asilitasi trans)er elektron e'at% dan (e("uka

ke(un&kinan "aru selain a''liations.n )otokatalitik% ada ke"utuhan untuk

'enelitian le"ih lan0ut tentan& oksidasi )otokatalitik selekti) oleh Ns.

REVIEW JURNAL FOTOKATALIS

Documents