SINTESIS LAPIS TIPIS BERBASIS NANOPARTIKEL TITANIA TERMODIFIKASI SILIKA SECARA SOL-GEL SEBAGAI BAHAN ANTIFOGGING

L.V. Rissa, S. Priatmoko, Harjito -

Abstract


Telah dilakukan penelitian tentang sintesis lapis tipis berbasis nanopartikel titania termodifikasi silika (TiO2-SiO2) secara sol-gel sebagai bahan antifogging untuk (i) mengetahui pengaruh temperatur kalsinasi terhadap energi band-gap, struktur dan ukuran kristal, serta porositas titania-silika, (ii) mengetahui pengaruh komposisi sol terhadap karakteristik lapis tipis titania-silika yang meliputi hidrofilitas dan sifat transparan, serta (iii) mengetahui kinerja antifogging lapis tipis titania-silika pada substrat kaca. Sintesis dilakukan melalui  metode sol-gel. Teknik pelapisan pada kaca menggunakan teknik celup, kemudian diaplikasikan sebagai bahan anti-kabut. Hasil sintesis TiO2-SiO2 dikarakterisasi dengan XRD untuk mengetahui struktur dan ukuran kristal, SEM-EDX untuk mengetahui morfologi dan komposisi padatan, serta DR-UV untuk mengetahui band-gap TiO2-SiO2. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa TiO2-SiO2 dengan 15% b/b silika  pada temperatur kalsinasi 500°C memiliki ukuran partikel dan band gap optimum  yaitu masing-masing sebesar 11,15 nm dan  3,20 eV. Hasil ini bersesuaian dengan hasil pengukuran sudut kontak minimum yaitu sebesar sebesar 14,49°. Hasil uji kinerja antifogging menunjukkan bahwa lapis tipis TiO2-SiO2 memiliki kemampuan untuk digunakan sebagai bahan anti-kabut.

 

The research on synthesis of thin layer Based on TiO2 nanoparticle modified silica by sol gel as antifogging materials has been conducted to (i) determine the effect of calcination temperature on the gap energy, structure and size of crystal, and porous titania-silica, (ii) determine the effect of sol composition on thin layer titania-silica covering hydrophilic and transparent character, and (iii) determine the performance of antifogging thin layer titania-silica on glass substrate. The synthesis is done by using sol-gel method. Dye technique was used to coat the glass, and then applied as antifogging materials. The result of synthesis of TiO2-SiO2  was characterized  with XRD to determine the structure and size of crystal, with SEM-EDX to determine the morphology and composition of solid, and with DR-UV to determine the TiO2-SiO2  band-gap. The characterization shows that TiO2-SiO2 with 15% b/b silica in the temperature of 500°C has optimum particle size and band gap with each 11,15 nm and 3,20 eV. This result is consistent with minimum contact angle measurement of 14,49°. The result of antifogging performance test shows that thin layer TiO2-SiO2 is able to be used as antifogging material.


Keywords


Antifogging; Nanoparticle; Dopan; Sol-gel; TiO2-SiO2

Full Text:

PDF

References


Feng ZL. Kaiming W. Guoliang SH, & Anmin H. 2004. Crystallization behavior of Li+-doped SiO2-TiO2 Films Prepared By Sol-Gel Dip Coating. J Cryst. Growth. 264: 297-301

Guan K. 2005. Relationship between photocatalytic activity, hydrophilicity and self-cleaning effect of TiO2/SiO2 films surf & coat. Tech. 191: 155-160.

Hidayat S. 2005. Sintesis material photovoltaic SiO2-TiO2 melalui proses sol-gel dengan pengontrol hidrolisis asetil asetonat. Departemen Kimia, Universitas Sebelas Maret

Huang YU, Zheng X, Yin Z, Tao F, Fang B, & Hou K. 2007. Preparation of nitrogen-doped TiO2 nanopartikel catalys and its catalytic activity under visible light. Chin J Chem Eng, 15(6): 802- 807

Liqun M, Qinglin L, Hongxin D, & Zhang Z. 2005. Systhesis of nanocrystalline TiO2 with high photoactivity and large specific surface area by sol-gel method. Mat Res Bull. 40:201-208

Lin CY, Fang YK, Kuo CH, Chen SF, Lin CS, Chou TH, Lee YH, Lin JC. & Hwang SB. 2006. Design and fabrication of a TiO2/nano-sili­con composite visible light photocatalyst. Appl Surf Sci. 253: 898-903

Sikong, Damchan L. 2008. Effect of doped SiO2 and calcination temperature on phase transformation of TiO2 photocatalyst prepared by sol-gel method. J Sci Technol. 30(3):385-391

Slamet, Viriya J., Alwi CHD, 2008. Rekayasa plastik berlapis nanokristal TiO2 untuk aplikasi anti kabut dan swa-bersih. Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia

Slamet, Viriya J. 2007. Pengembangan nanomaterial berbasis TiO2 yang memiliki sifat super-hidrofilik dan fotokatalitik serta aplikasinya sebagai material swa-bersih dan anti-kabut. Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia

Yuranova T, Mosteo R, Bandara J, Laub D, & Kiwi J. 2005. Self-cleaning cotton textiles surfaces modified by photoactive SiO2/TiO2 coating. J Mol Cat A: Chemical. 244:160-167

Zhang Y, & Reller A. 2002. Phase transformation and grain growth of doped nanosized titania. Mat Sci and Eng. 19:323-326


Refbacks

  • There are currently no refbacks.