Sintesis Fotokatalis Black TiO2@C Core-shell Untuk Aplikasi Reduksi CO2

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menyintesis dan mengevaluasi kinerja fotokatalis Black TiO₂@C core-shell dalam aplikasi reduksi CO₂ menjadi metanol. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis pengaruh variasi temperatur reduksi terhadap struktur dan sifat optik fotokatalis Black TiO₂@C core-shell dan mengevaluasi kinerja fotokatalis Black TiO₂@C core-shell dalam fotokatalis reduksi CO₂. Sintesis dilakukan menggunakan metode microwave yang dilanjutkan dengan proses reduksi pada variasi suhu 600°C, 700°C, 800°C, dan 900°C. Karakterisasi material dilakukan menggunakan UV-Vis untuk menentukan nilai band gap, uji photoluminescence (PL) untuk mengamati laju rekombinasi pasangan elektron-hole, XRD untuk mengamati perubahan fasa anatase Black TiO2@C core-shell dan juga ukuran kristalnya, serta dilakukan pengujian aktivitas fotokatalitik dengan metode penyinaran dan analisis produk menggunakan HPLC dan UV-Vis spektrofotometer. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa peningkatan suhu reduksi menyebabkan penurunan nilai band gap, yang mempengaruhi peningkatan penyerapan cahaya tampak. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sampel dengan suhu reduksi 600°C, 700°C, dan 800°C mengalami peningkatan konsentrasi metanol seiring bertambahnya waktu penyinaran. Sebaliknya, pada sampel 900°C, konsentrasi metanol tertinggi tercapai pada durasi penyinaran 1 jam, kemudian menurun pada waktu penyinaran selanjutnya akibat rekombinasi muatan yang cepat. Berdasarkan hasil seluruh pegujian, sampel dengan suhu reduksi 700°C menunjukkan kinerja paling optimal dalam mereduksi CO₂ menjadi metanol karena memiliki keseimbangan antara nilai band gap, intensitas PL, ukuran kristal, dan jumlah defect. Dengan demikian, suhu reduksi berperan penting dalam menentukan efisiensi fotokatalis Black TiO₂@C core-shell pada proses reduksi CO₂.