DEPOSISI LAPISAN TIPIS FOTO KATALIS SENG OKSIDA (ZnO) BERUKURAN NANO DENGAN TEKNIK PENYEMPROTAN DAN APLIKASINYA UNTUK PENDEGRADASI PEWARNA METHYLENE BLUE

Abstract

Material seng oksida (ZnO) adalah salah satu semikonduktor oksida dengan celah pita energi 3,2 eV yang bersifat fotokatalis dapat digunakan untuk mendegradasi polutan berwarna seperti metylene blue (MB). Pada penelitian ini telah berhasil dideposisi lapisan tipis ZnO di atas substrat kaca dengan metode sol-gel teknik penyemprotan/spray coating. Gel ZnO 0,5 M disintesis dengan melarutkan Zinc acetate dehydrate ke dalam larutan isopropanol dan monoethanolamine pada temperatur ruang dengan perbandingan molar dari MEA dan ZnAc yaitu 1:1. Kemudian larutan diaduk menggunakan pengaduk magnetik pada temperatur 70oC selama 30 menit hingga didapatkan gel ZnO yang jernih dan homogen. Gel ZnO diletakkan pada spray hole dan disemprotkan pada substrat kaca yang telah dipanasi sampai temperatur 250oC. Lapisan hasil penyemprotan selanjutnya di sintering pada temperatur 400oC selama 1 jam. Hasil deposisi lapisan ZnO bersifat transparan dengan nilai transmitansi sebesar 71,4% dan semakin menurun dengan penurunan panjang gelombang yang dikenakan pada lapisan. Hasil pengujian komposisi dengan energy dispersive of X-Ray (EDX) menunjukkan bahwa komposisi seng (Zn) lebih sedikit daripada oksigen (O) dengan perbandingan Zn:O = 46,13% : 53,87%. Hasil uji citra Scanning electron microscopy (SEM) menunjukkan lapisan tipis ZnO mempunyai permukaan yang halus dan homogen dengan ukuran grain sebesar 57 nm dan ketebalan lapisan sebesar 204 nm. Hasil uji ultra violet visibel (UV Vis) spectrophotometer diperoleh nilai celah pita energi ZnO sebesar 3,01 eV. Dari informasi celah pita energi lapisan ZnO ini digunakan untuk aplikasi pendegradasi pewarna MB 100 ppm. Hasil uji aktifitas fotokatalis menunjukkan bahwa lapisan tipis ZnO telah mampu mendegradasi MB 100 ppm hingga 96,5% (menjadi bening) selama 6 jam dibawah iradiasi sinar matahari.