FILM TIPIS SEMIKONDUKTOR TERINTEGRASI Ag DAN NANOKOMPOSIT ORGANIC DYE SEBAGAI ZnO/Ag/BF TRIPTYCH PHOTOCATALYST PRODUKSI HIDROGEN

Abstract

Photocatalytic water splitting (PC-WS) merupakan proses alternatif yang menjanjikan dalam pemanfaatan cahaya matahari sebagai sumber energi terbarukan. Material fotokatalis yang telah dilaporkan seperti TiO2, ZnO, Fe2O3 atau CdS memiliki kisaran band gap 3,2 – 3,7 eV dengan aktivitas fotokatalitik yang baik. Namun, performa fotokatalis tersebut memiliki keterbatasan pada proses pemanenan cahaya matahari. Salah satu penyebabnya karena rekombinasi pasangan electron-hole yang cepat. Selain itu, keterbatasan lain datang dari desain fotokatalis berupa serbuk yang menyebabkkan butiran akan terdispersi ke lingkungannya. Triptych photocatalyst dengan desain thin film merupakan solusi dari permasalahan fotokatalis konvensional, dengan susunan semikonduktor, logam mulia dan pewarna organik yang dapat meningkatkan efisiensi fotokatalis. Pada penelitian ini, thin film diproduksi dengan material graphene oxide (GO), zinc oxide (ZnO), nanopartikel perak (Ag), dan pewarna organik basic fuchsin (BF). Hasil sintesis dan deposisi GO dan ZnO dianalisis menggunakan instrumen X-Ray Diffraction (XRD) dan Fourier Transform Infrared (FTIR). Difraktogram XRD ZnO menampilkan sudut 2θ ≈ 44,81° dengan indeks Miller (102) yang mengindikasikan pertumbuhan nanopartikel ZnO pada thin film. Spektrum FTIR sampel GO menyatakan hadirnya gugus-gugus mengandung oksigen dan cincin aromatik yang mengindikasikan GO berhasil disintesis dan terdeposisi. Triptych photocatalyst dengan formasi thin film: GO/Ag/BF, ZnO/Ag/BF, dan ZnO/GO/BF memiliki perolehan nilai band gap berkisar antara 1,6 - 4,3 eV. Berdasarkan pengukuran konduktivitasnya, ZnO/Ag/BF memiliki nilai tertinggi yaitu 474,94 S/m, sedangkan ZnO/Ag/BF 469,59 S/m.