B. Titanium Dioksida TiO
2
Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ti dan nomor atom 22 merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan
terhadap korosi sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin, industri kimia, serta tahan panas 1680 ºC
– 3260 ºC. Reverend William Gregor merupakan penemu pertama titanium pada tahun 1791 di Inggris yang pada waktu itu diberi
nama ilmenite. Logam titanium keberadaanya selalu berikatan dengan mineral lainya seperti ilmenite, leucoxene, anatase, brookite dan sphene yang ditemukan
dalam titanat. Titanium juga dapat ditemukan dalam batu bara, abu, tanaman, dan dalam tubuh manusia Carp et al, 2004.
Sedangakan TiO
2
adalah nanomaterial yang bersifat semikonduktor yang dapat menghantarkan listrik, sifat logam yang kuat, ringan dan memiliki kerapatan yang
rendah Fitriana, 2014. TiO
2
merupakan senyawa yang tersusun atas ion Ti
4+
dan O
2-
dalam octahedron. Keelektronegatifan atom Ti dan atom O dalam skala Pauling adalah 1,54 dan 3,44. Perbedaan keelektronegatifan antara kedua atom
tersebut adalah 1,90. Dengan demikian senyawa TiO
2
adalah senyawa ionik yang dibentuk dari ion-ion Ti
4+
dan ion O
2-
. Perananan TiO
2
dalam bidang industry adalah sebagai pigmen, adsorben, pendukung katalitik, dan semikonduktor
Setiawati et al, 2006.
Material TiO
2
dewasa ini banyak dipelajari dalam bidang material sains karena bahan ini dikenal sebagai salah satu material semikonduktor yang baik. TiO
2
telah menarik perhatian meningkat karena aplikasi yang luas di berbagai bidang seperti
dapat menurunkan berbagai polusi lingkungan bersifat organik dan anorganik, sel
surya Hariyadi, 2010, fotokatalis Palupi, 2006, sensor biologis dan kimia, serta produk kesehatan hingga pigmentasi cat Gratzel, 2003. TiO
2
sering digunakan karena memiliki daya oksidatif dan stabilitas yang tinggi terhadap fotokorosi,
murah, mudah didapat dan tidak menimbulkan bahaya keracunan Smestad, 1998. Aplikasi ini tidak hanya bergantung pada sifat-sifat bahan TiO
2
itu sendiri tetapi juga dengan modifikasi bahan TiO
2
dan interaksinya dengan lingkungan Chen, 2007. Meskipun unsur yang tidak reaktif, TiO2 dapat bereaksi dengan
unsur-unsur non logam seperti hidrogen, halogen, oksigen, karbon boron, silikon dan sulfur pada suhu tertentu. Senyawa TiO
2
dikenal tidak toksik, memiliki stabilitas termal cukup tinggi dan kemampuanya dapat dipergunakan berulang kali
tanpa kehilangan aktivitas katalitiknya Fatimah, 2009. Salah satu contoh keunggulan TiO
2
dalam fotokatalis adalah eksitasi elektron dari pita valensi ke pita konduksi yang tidak menyebabkan struktur fotoeksitasi tidak
stabil dan mudah rusak. Hal ini tersebut tidak terjadi pada semikonduktor lain. Kemampuan aktivitas fotokatalitik sebuah semikonduktor bergantung pada posisi
energy band gap semikonduktor tersebut dan potensial reduksi dan oksidasi
redoks dari spesi akseptor yang berada di bawah pita konduksi dari semikonduktor yang digunakan lebih positif. Di sisi lain, potensial redoks dari
spesi donor harus berada di atas pita valensi agar terjadi donasi elektron ke lubang kosong yang ditinggalkannya lebih negatif. Celah energi semikonduktor TiO
2
adalah 3,28 eV. Elektron akan tereksitasi dari pita valensi menuju pita konduksi jika material ini diradiasi dengan foton yang memiliki energi 3,2 eV atau
dengan kata lain dengan panjang gelombang 388 nm. Pada saat tereksitasi terbentuk muatan elektron dan holes.
Kategori