Pembentukan Hidrogen Dari Air Secara Fotokatalitik oleh Serbuk TiO2 yang Didoping S Dalam Adanya sukrosa, Grukosa sebagai sacrificial Agent.
PEMBENTTJKAN EIDROGf,N DARI AIR SECARA
FOTOKATALITIK OLEH SERBIJK Tiq YANG DIDOPINC S
DALAM A}ANYA SIJXROSA, GLTJKOSA SEBACAI
SACRIFICIAL AGf,I{T
TESIS
vtvt stscA
091t207009
PROGRAM PASCASAR.IANA
UNIVERSITAS ANDALAS
20ll
Penb€DIuku Itidroger Dd.i Air Sun Forokatrtiik Oteh
Scrbuk Tjotr yanq
Didopjbg S Dal.b Adlnt, Sukmsa. Cltrkosa Sebagai
Sa$iticiat Ageni
oich: vivisisca
(dibawan biDbingu Hcihlnsyah Aziz
dd idmin Ati0
RINCKASTN
salah satu bcntuk endgi
ierbh
yang menjadi pcihatian
besr prda
beyak negaE lerulana rerurana di neg3E fr,ju ad,tan hidrosen. Bahan
bakr
hi,imgen dongrn sgala kelcbih:n yeg dimitikinya lihaspk&
atan dapat
mengganlik posisi baian bakarfosit. Dianlara
ba\tu
kelebihan
bakar yang metinpah dalam bcmuk molekut
iir,
tcsebut.dat* behsrolusi,
neksibet dalm
pcngslnmya
Hidro8e. merupak senyawa yang ridak begitu be6ahay4 kaRna.epd
menguap di
Scbuah cara sedeld&a yane sedan8 direliri
dm dikembangkan adalah heroda
forolisi. Meioda ini mcncgurcke sinar Uv untuk mensuraikan air
mcnjadi hidrosen
den8an mcftanfaalke materi.l semikondulaor
eb.gai lorokriatis
de
semikondu(ror
speni Tjo,, MnO), zno:, Nborr
danya Edukan sebagai
Tio:
at yae dikortjmk
tecrifici,t
metuprkan pitjhr0 alremalif rerbaik dalah aplikasjnya
-bagai lorokabtts. For.ldalk TiO, biatuya dieunak& ddm proscs torod+ndasi
poiuth orsmic
dan
pcnecdan hotekul an menjadi hidrogen dan oksiscn baik datam
beoruk powder ndupun
i,pjsn ripn
Scb,sai
d6ar
penimbansannya adalah
IIAI' I. PENDAHULIJAN
Global
qeEtur
wing
ddi
global
arau
pefrddo
rahun ke t
global adalah fcnonena peninskab
nm kdena
(.6n ue alle,r' )re d'qbdb.i o,r.
tdrjadinya efek rumah kaca
meninslah)d emrsi
es-es sea.r,
l-bondioksida (COr, netana (CH!). di.n.ooksida (N,O) dm CFC
dgj
sehinega
nabndi lerFrbgkap dalb ahosfer buni. Lmni gs-gd ini b€4,1 ddi
Fblam
lidat smpma ddi baid
Pmedan
balf
rosil yans kila
global menailibatran kerus€te
yee
smale.
serius lidak
hdya pa.r,
dmia lapi juga pada telmgsungd hidup
mduia
Ll&gsusd
msala! besr ydg dihadapi
kDir
hidup
md6ia
sluruh nesm
diduia
merupakan
Dilain pibak. Ilmuia diladapta pad,
subci
€dgi
cnerei fosil dM frcningkahya ketuakan
sii6i
ol€h
nenipisnya qdangd
linslusm alibal pengemm
fosil. M€lihat kondisi teGebut nala smt ini
ra8 i eNif umlk
Pemsalahan ene€i bagi
sgat diperluk Fnelitid
nencari, ndsoptinalkm dan nenggoalan smber mersi
allemadf. Hasil pcncliliar
iri dihmpkd mdpu
nengstasi beb€Fpa
Fmasalana yms berkailan dens pengeulrm mergi aosil(Muliawati, Neni.
20031.
Sahn satu bentuk eneei terbm
banral
negd terulah! di ncg@ maju.dra!
denetr seBala k€lebihan ymg dimilikinta
posisi
lbg nojadi
perhalia b€sr
hidrosen. Banm
dih&apk.fuld
baiH batd ibsil Dietta keiebiba leNeb anaHr
balr
dapat
pada
hidJogd
menssdtike
bebas polusi. b€nm
B{
yde nelihpan &1m bdtuk nolekul al. ilcksib€l
ddd p€nsaumya.
E&ogen mtupara sqya*a yana tidal begitu b{b€haya. kmna
cepat
Kebemdm hidrcsen sebaaai smb.r e.ersi seb€nanya sudal lma
dsdtri.
Tercaiar pen€lilian pen ma
*-li
Grcve labun 1819.
dilltukm seoms ahli listrik a,l lnggris Sn
Penenu ini atbidy. lma lerpe.du kmm
dibuta nintdl bu.ri sebagai sumber e.ergi ymg birsa diplodulsi nasel.
tifiogen muncul kembali ketika NASA nelmcrka pmslm
r$m 1960-b
ru C meke
di
Hidrogen dipakai sebaBai smber onrgi nesin tuket.
Pensenbagm erersi hidoem pa.la @t inj telah nulai diEcluri oleh
F€lni Asi4
pdt
untuk nrengej{ keting3alo klnologi denga nesam,neaara
@ju(EG & C Scflicc. 2000).
Hidrosen bukmlah merupaka sunbcr mergi melainkm pembawa en€rgi,
.@ya lidrogen ridal lcMdia hcb4 di
cgi
ald
atlu di rmbang layalnya slnb€r
fosil tetlpi bms diproduksi. Hidrogen dapat dipoduksi ddi
tdtqeai cm
Emtinia.
tuM ltn
dcngan
ndalui pross : Stem Mclhtre Reloming (SMR).
dd
elekrolisis,
at
forolisis. Dalan prcss produlsi tidJogen dengM
SMR ini nenbutuhktu biaya yans mahal. Pos6 temokinia pendag
breEtu
tinegi dapat dieuatm ddi sumber nuun utuk nenggffalkd lroses
rdislw
kimia ai. menjadi hidrcser
da okiecn(i. Keuyoshi
Proes elckblisis ncrupakan nr€toda
Fid
dense
n€l€wtta
ru
listik
pada air,
dla nolekul yait! hidftgen dm oksisen.
i&nela ss [idrcser
dag
cs
dalam
€l al., 2006).
menghsilkd hidrosen
kmudie
an atan lerumi n€njadi
ot
b€rkmpul pada Moda
oksisen
pada karoda. Tckmlogi clekldlisis
yds
digunat{a]
s1
RAA
V. KISIMPIJI,AN DAN SARAN
Dari pcnclilid yarg relah dildkukd dalJat disinFul*d
I
:
trcduksi eas hidbsen mengsun rn lolotalalis TiOr j,uh lebih tinggi
dibmdingkan d€nsd tdpa katalis
vdi6i r6io
Produksi gas mengsunakan berbagai
leniyara reladl lebih rcndan
dri
TiOr yans didopins
lanpa doping d€ngd kondni oplimrm
adallh 4 i 6. Hal ini dhebrbkan dopins S mengslami pergesero
kc pmjers gelombeg
atlilnd
ldg
S
relatiflebin lebr. dm skaligus
seatln
ncnbukike
lotokaralitik enikonduklor dopins berkurms didaerah snrar Uv.
Sacrincial asenr sulosa
e6 hidrosen F,hta ini
.le
glurosa dapdt n€ningkarkan laju poduksi
dapat dijelastm brnwa
sc.inci,
agenr
be+erd
dalm meEduksi prcduksi gd otsigcn
KaEklensNj sditonduklor
'l
dan EDx scmbukikan bahwa
nerala. slruklur Kn$d adalan
1
iOtS- dopcd frcaggunald xRD.
TiOIS
doped nempunyai
dare.
SElvl.
nofolosi ymg
pemukam TiOl dilapisi olch
S
Agar p€nelnid ini dapat diaplikasike maka dibntunkm pcnelilian lcbih
lojur dm dihmpkan
metoda
ini
dapal dikembangkan ,ehingga
nidosen dapar diFoduksi dalm skalx bcse utuk disunatm
h,h.n6rk,raliemarill
Cas
seba8ai
DAFIAR KEPUSTAXAAN
A. J. Bdd And M.A. Fox.Acc. Chdn Res,1995,28:
l4l
el al. lndunial Ph.lo.hehis1r!, J oJ Photochenisiy an.1
Photabiolasr. a cildr,srrr.42, (1988):386 396w, Zbong-sleDg, S.
Andre J.C,
Tday6ni. M. Mtstn! E Ysuo, T. Tonohirc, \v. Lianziou, \V
M$nn. SelJ-Asenble.l Mfiildye* oJ fitanio Nanopatnles oru]
Nanasheetr eith poly.l.cnolrkr Crren Mar,r (2001), l5: 807_812
A. Rlr. T. Tsuyoshi, S. nideki,D Ka \an, Photocatalyic (hetu Vatet
Sprri s Undd lisible Lisht b! TjON a"d ,l/Ot and IOt/f Sh le
,Rcloi Med'ar,/, J. TlE Royal Sociely Oi Chem. Maler (2005), 15. p
:t329-t8lt.
Asaj]i, R., Morikap4 T., ohwaki, T., Aoki, Taga. Y., 2001, /'rirle Iigri
Phot.utallstu in Nn/ogek-doped Titaniun (Xi.!es, S.ierce, val
Azi?- H.. Alit A.. Safni. Prusar
Padme, l99l i 43-55.
A
viner dala lototi ia lMlPA UNi}ID,
C., Cmilo, L. M., Hem ndez., a. B , Marti nez,
2010, S:y,llcs,s of TiOl 4ih9 djfercnt
1., tf,e, S.
L.
hydtolsn catulrst dnd doped eith Zn lor cl)cient degadation of
dqreow phase Pollutants n.let U,/tgrr spnnser Sciene
Cuchilo, O. v., tn'pez,
M
D.
w.
Msaftmi. O. Shoicbj, H Mohotu N netjcal Sin/lati.h Ofin|luerce
HydroEeh petoxrle Photolysi oh eatet Chenisnr in BtlR Pldnt
ofNuled Sci€nce ed Tdhnology (200r),38,8,p 6375'14.
Ec & G SNice.
Energy.
2000, Fuel Cell Handbook, 5
t\
U
S
Depaneoent
oJ
l
of
Moremlo$.
Forolzr"lx Pa,la petnutton tio,: Aspet Fuhtltnenal
dan Aplit8ina, Jmm Kimia, FMPA. UdveEiras Indonsia
smind Ndional Kihia Fisil, ll.
Cunluuddi
J.. 2001.
Hofhra, M.. S. T. Manin, M. Choi ad D'i/. BanneDm 1995.
E,ilannental Appli.dtiok of eniconductot Photacataltsis
Chemisl Review 95 : 9?
IJug, W., S. FL, J. Tss., H Cl\t..'t.Ko 20A7- Stsd! on Photacataltti.
Degadation oI G^eo6 Dichlatoneth.re Usina pt.e a iron io,
dop.d not veparcd by ttu sol-Gel Method chedosth@ 66:
2142 215t.
FOTOKATALITIK OLEH SERBIJK Tiq YANG DIDOPINC S
DALAM A}ANYA SIJXROSA, GLTJKOSA SEBACAI
SACRIFICIAL AGf,I{T
TESIS
vtvt stscA
091t207009
PROGRAM PASCASAR.IANA
UNIVERSITAS ANDALAS
20ll
Penb€DIuku Itidroger Dd.i Air Sun Forokatrtiik Oteh
Scrbuk Tjotr yanq
Didopjbg S Dal.b Adlnt, Sukmsa. Cltrkosa Sebagai
Sa$iticiat Ageni
oich: vivisisca
(dibawan biDbingu Hcihlnsyah Aziz
dd idmin Ati0
RINCKASTN
salah satu bcntuk endgi
ierbh
yang menjadi pcihatian
besr prda
beyak negaE lerulana rerurana di neg3E fr,ju ad,tan hidrosen. Bahan
bakr
hi,imgen dongrn sgala kelcbih:n yeg dimitikinya lihaspk&
atan dapat
mengganlik posisi baian bakarfosit. Dianlara
ba\tu
kelebihan
bakar yang metinpah dalam bcmuk molekut
iir,
tcsebut.dat* behsrolusi,
neksibet dalm
pcngslnmya
Hidro8e. merupak senyawa yang ridak begitu be6ahay4 kaRna.epd
menguap di
Scbuah cara sedeld&a yane sedan8 direliri
dm dikembangkan adalah heroda
forolisi. Meioda ini mcncgurcke sinar Uv untuk mensuraikan air
mcnjadi hidrosen
den8an mcftanfaalke materi.l semikondulaor
eb.gai lorokriatis
de
semikondu(ror
speni Tjo,, MnO), zno:, Nborr
danya Edukan sebagai
Tio:
at yae dikortjmk
tecrifici,t
metuprkan pitjhr0 alremalif rerbaik dalah aplikasjnya
-bagai lorokabtts. For.ldalk TiO, biatuya dieunak& ddm proscs torod+ndasi
poiuth orsmic
dan
pcnecdan hotekul an menjadi hidrogen dan oksiscn baik datam
beoruk powder ndupun
i,pjsn ripn
Scb,sai
d6ar
penimbansannya adalah
IIAI' I. PENDAHULIJAN
Global
qeEtur
wing
ddi
global
arau
pefrddo
rahun ke t
global adalah fcnonena peninskab
nm kdena
(.6n ue alle,r' )re d'qbdb.i o,r.
tdrjadinya efek rumah kaca
meninslah)d emrsi
es-es sea.r,
l-bondioksida (COr, netana (CH!). di.n.ooksida (N,O) dm CFC
dgj
sehinega
nabndi lerFrbgkap dalb ahosfer buni. Lmni gs-gd ini b€4,1 ddi
Fblam
lidat smpma ddi baid
Pmedan
balf
rosil yans kila
global menailibatran kerus€te
yee
smale.
serius lidak
hdya pa.r,
dmia lapi juga pada telmgsungd hidup
mduia
Ll&gsusd
msala! besr ydg dihadapi
kDir
hidup
md6ia
sluruh nesm
diduia
merupakan
Dilain pibak. Ilmuia diladapta pad,
subci
€dgi
cnerei fosil dM frcningkahya ketuakan
sii6i
ol€h
nenipisnya qdangd
linslusm alibal pengemm
fosil. M€lihat kondisi teGebut nala smt ini
ra8 i eNif umlk
Pemsalahan ene€i bagi
sgat diperluk Fnelitid
nencari, ndsoptinalkm dan nenggoalan smber mersi
allemadf. Hasil pcncliliar
iri dihmpkd mdpu
nengstasi beb€Fpa
Fmasalana yms berkailan dens pengeulrm mergi aosil(Muliawati, Neni.
20031.
Sahn satu bentuk eneei terbm
banral
negd terulah! di ncg@ maju.dra!
denetr seBala k€lebihan ymg dimilikinta
posisi
lbg nojadi
perhalia b€sr
hidrosen. Banm
dih&apk.fuld
baiH batd ibsil Dietta keiebiba leNeb anaHr
balr
dapat
pada
hidJogd
menssdtike
bebas polusi. b€nm
B{
yde nelihpan &1m bdtuk nolekul al. ilcksib€l
ddd p€nsaumya.
E&ogen mtupara sqya*a yana tidal begitu b{b€haya. kmna
cepat
Kebemdm hidrcsen sebaaai smb.r e.ersi seb€nanya sudal lma
dsdtri.
Tercaiar pen€lilian pen ma
*-li
Grcve labun 1819.
dilltukm seoms ahli listrik a,l lnggris Sn
Penenu ini atbidy. lma lerpe.du kmm
dibuta nintdl bu.ri sebagai sumber e.ergi ymg birsa diplodulsi nasel.
tifiogen muncul kembali ketika NASA nelmcrka pmslm
r$m 1960-b
ru C meke
di
Hidrogen dipakai sebaBai smber onrgi nesin tuket.
Pensenbagm erersi hidoem pa.la @t inj telah nulai diEcluri oleh
F€lni Asi4
pdt
untuk nrengej{ keting3alo klnologi denga nesam,neaara
@ju(EG & C Scflicc. 2000).
Hidrosen bukmlah merupaka sunbcr mergi melainkm pembawa en€rgi,
.@ya lidrogen ridal lcMdia hcb4 di
cgi
ald
atlu di rmbang layalnya slnb€r
fosil tetlpi bms diproduksi. Hidrogen dapat dipoduksi ddi
tdtqeai cm
Emtinia.
tuM ltn
dcngan
ndalui pross : Stem Mclhtre Reloming (SMR).
dd
elekrolisis,
at
forolisis. Dalan prcss produlsi tidJogen dengM
SMR ini nenbutuhktu biaya yans mahal. Pos6 temokinia pendag
breEtu
tinegi dapat dieuatm ddi sumber nuun utuk nenggffalkd lroses
rdislw
kimia ai. menjadi hidrcser
da okiecn(i. Keuyoshi
Proes elckblisis ncrupakan nr€toda
Fid
dense
n€l€wtta
ru
listik
pada air,
dla nolekul yait! hidftgen dm oksisen.
i&nela ss [idrcser
dag
cs
dalam
€l al., 2006).
menghsilkd hidrosen
kmudie
an atan lerumi n€njadi
ot
b€rkmpul pada Moda
oksisen
pada karoda. Tckmlogi clekldlisis
yds
digunat{a]
s1
RAA
V. KISIMPIJI,AN DAN SARAN
Dari pcnclilid yarg relah dildkukd dalJat disinFul*d
I
:
trcduksi eas hidbsen mengsun rn lolotalalis TiOr j,uh lebih tinggi
dibmdingkan d€nsd tdpa katalis
vdi6i r6io
Produksi gas mengsunakan berbagai
leniyara reladl lebih rcndan
dri
TiOr yans didopins
lanpa doping d€ngd kondni oplimrm
adallh 4 i 6. Hal ini dhebrbkan dopins S mengslami pergesero
kc pmjers gelombeg
atlilnd
ldg
S
relatiflebin lebr. dm skaligus
seatln
ncnbukike
lotokaralitik enikonduklor dopins berkurms didaerah snrar Uv.
Sacrincial asenr sulosa
e6 hidrosen F,hta ini
.le
glurosa dapdt n€ningkarkan laju poduksi
dapat dijelastm brnwa
sc.inci,
agenr
be+erd
dalm meEduksi prcduksi gd otsigcn
KaEklensNj sditonduklor
'l
dan EDx scmbukikan bahwa
nerala. slruklur Kn$d adalan
1
iOtS- dopcd frcaggunald xRD.
TiOIS
doped nempunyai
dare.
SElvl.
nofolosi ymg
pemukam TiOl dilapisi olch
S
Agar p€nelnid ini dapat diaplikasike maka dibntunkm pcnelilian lcbih
lojur dm dihmpkan
metoda
ini
dapal dikembangkan ,ehingga
nidosen dapar diFoduksi dalm skalx bcse utuk disunatm
h,h.n6rk,raliemarill
Cas
seba8ai
DAFIAR KEPUSTAXAAN
A. J. Bdd And M.A. Fox.Acc. Chdn Res,1995,28:
l4l
el al. lndunial Ph.lo.hehis1r!, J oJ Photochenisiy an.1
Photabiolasr. a cildr,srrr.42, (1988):386 396w, Zbong-sleDg, S.
Andre J.C,
Tday6ni. M. Mtstn! E Ysuo, T. Tonohirc, \v. Lianziou, \V
M$nn. SelJ-Asenble.l Mfiildye* oJ fitanio Nanopatnles oru]
Nanasheetr eith poly.l.cnolrkr Crren Mar,r (2001), l5: 807_812
A. Rlr. T. Tsuyoshi, S. nideki,D Ka \an, Photocatalyic (hetu Vatet
Sprri s Undd lisible Lisht b! TjON a"d ,l/Ot and IOt/f Sh le
,Rcloi Med'ar,/, J. TlE Royal Sociely Oi Chem. Maler (2005), 15. p
:t329-t8lt.
Asaj]i, R., Morikap4 T., ohwaki, T., Aoki, Taga. Y., 2001, /'rirle Iigri
Phot.utallstu in Nn/ogek-doped Titaniun (Xi.!es, S.ierce, val
Azi?- H.. Alit A.. Safni. Prusar
Padme, l99l i 43-55.
A
viner dala lototi ia lMlPA UNi}ID,
C., Cmilo, L. M., Hem ndez., a. B , Marti nez,
2010, S:y,llcs,s of TiOl 4ih9 djfercnt
1., tf,e, S.
L.
hydtolsn catulrst dnd doped eith Zn lor cl)cient degadation of
dqreow phase Pollutants n.let U,/tgrr spnnser Sciene
Cuchilo, O. v., tn'pez,
M
D.
w.
Msaftmi. O. Shoicbj, H Mohotu N netjcal Sin/lati.h Ofin|luerce
HydroEeh petoxrle Photolysi oh eatet Chenisnr in BtlR Pldnt
ofNuled Sci€nce ed Tdhnology (200r),38,8,p 6375'14.
Ec & G SNice.
Energy.
2000, Fuel Cell Handbook, 5
t\
U
S
Depaneoent
oJ
l
of
Moremlo$.
Forolzr"lx Pa,la petnutton tio,: Aspet Fuhtltnenal
dan Aplit8ina, Jmm Kimia, FMPA. UdveEiras Indonsia
smind Ndional Kihia Fisil, ll.
Cunluuddi
J.. 2001.
Hofhra, M.. S. T. Manin, M. Choi ad D'i/. BanneDm 1995.
E,ilannental Appli.dtiok of eniconductot Photacataltsis
Chemisl Review 95 : 9?
IJug, W., S. FL, J. Tss., H Cl\t..'t.Ko 20A7- Stsd! on Photacataltti.
Degadation oI G^eo6 Dichlatoneth.re Usina pt.e a iron io,
dop.d not veparcd by ttu sol-Gel Method chedosth@ 66:
2142 215t.