PENGARUH PENAMBAHAN CARBON DOTS BERBASIS ALGA PADA SIFAT ZINK OKSIDA SEBAGAI FOTOKATALIS DALAM PHOTOELECTROCHEMICAL (PEC) WATER SPLITTING

Salsabilla Maura Tasya, - (2024) PENGARUH PENAMBAHAN CARBON DOTS BERBASIS ALGA PADA SIFAT ZINK OKSIDA SEBAGAI FOTOKATALIS DALAM PHOTOELECTROCHEMICAL (PEC) WATER SPLITTING. S1 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

Abstract

Penelitian ini mengeksplorasi salah satu metode produksi hidrogen menggunakan Photoelectrochemical Water Splitting (PEC-WS) dengan memanfaatkan ZnO Nanopencils (NPc) dan carbon dots (CDs) berbasis alga yang disintesis melalui proses hidrotermal. ZnO Nanopencils dilapisi carbon dots menggunakan spin coating untuk meningkatkan efektivitas ZnO sebagai fotokatalis dan mengurangi rekombinasi pasangan elektron-hole. Fokus penelitian ini adalah untuk mengkaji sifat optik dari ZnO NPc, CDs, dan ZnO NPc yang telah dilapisi dengan CDs, yang terdiri dari absorbansi, celah pita energi, reflektansi, dan photoluminescence (PL). Performa PEC-WS kemudian dievaluasi melalui pengukuran Linear Sweep Voltammetry (LSV), photostability, Applied Bias Photon-to-current Efficiency (ABPE), Electrochemical Active Surface Areas (ECSA), dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan dilapisinya CDs di atas ZnO Nanopencils tidak memengaruhi sifat optiknya, namun secara signifikan meningkatkan performa PEC-WS. Uji LSV mengungkapkan adanya peningkatan arus dari 0,213 mA/cm² pada ZnO NPc murni menjadi 0,445 mA/cm² pada ZnO NPc dengan CDs berbasis alga hijau. Nilai ABPE tertinggi tercatat sebesar 0,14% pada sampel ZnO NPc dengan CDs berbasis alga hijau. Sampel ZnO NPc dengan CDs alga hijau memiliki nilai Cdl yang paling besar yaitu 0,0937 mF. Hasil ini diperkuat dengan hasil pengujian EIS yang menunjukkan penurunan resistansi transfer muatan (Rct) dari 10.560 Ω menjadi 7.287 Ω pada ZnO NPc dengan CDs alga hijau. Penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan CDs berbasis alga hijau secara signifikan meningkatkan kinerja ZnO NPc dalam aplikasi PEC-WS. This study explores one of the hydrogen production methods using Photoelectrochemical Water Splitting (PEC-WS) by utilizing ZnO Nanopencils (NPc) and carbon dots (CDs) based on algae synthesized through a hydrothermal process. ZnO Nanopencils were coated with carbon dots using a spin coat to increase the effectiveness of ZnO as a photocatalyst and reduce the recombination of electron-hole pairs. The focus of this study was to examine the optical properties of ZnO NPc, CDs, and ZnO NPC that had been coated with CDs, consisting of absorbance, energy band gap, reflectance, and photoluminescence (PL). The performance of PEC-WS was then evaluated through Linear Sweep Voltammetry (LSV), photostability, Applied Bias Photon-to-current Efficiency (ABPE), Electrochemical Active Surface Areas (ECSA), and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) measurements. The results showed that coating CDs on ZnO Nanopencils did not affect its optical properties, but significantly improved the performance of PEC-WS. LSV test revealed an increase in current from 0.213 mA/cm² in pure ZnO NPC to 0.445 mA/cm² in ZnO NPC with green algae-based CDs. The highest ABPE value was recorded at 0.14% in the ZnO NPC sample with green algae-based CDs. The ZnO NPC sample with green algae CDs had the largest Cdl value of 0.0937 mF. These results are supported by the EIS test results which showed a decrease in charge transfer resistance (Rct) from 10,560 Ω to 7,287 Ω in ZnO NPC with green algae CDs. This study shows that the use of green algae-based CDs significantly improves the performance of ZnO NPC in PEC-WS applications

	Text S_FIS_2004828_Tittle.pdf Download (476kB)
	Text S_FIS_2004828_Chapter 1.pdf Download (137kB)
	Text S_FIS_2004828_Chapter 2.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (268kB)
	Text S_FIS_2004828_Chapter 3.pdf Download (344kB)
	Text S_FIS_2004828_Chapter 4.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (643kB)
	Text S_FIS_2004828_Chapter 5.pdf Download (112kB)
	Text S_FIS_2004828_Appendix.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (531kB)

Item Type:	Thesis (S1)
Additional Information:	https://scholar.google.com/citations?view_op=new_profile&hl=en ID SINTA Dosen Pembimbing: Andhy Setiawan: 6040311
Uncontrolled Keywords:	ZnO, carbon dots, alga, PEC-WS ZnO, carbon dots, algae, PEC-WS
Subjects:	Q Science > QC Physics
Divisions:	Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Program Studi Fisika - S1 > Program Studi Fisika (non kependidikan)
Depositing User:	Salsabilla Maura Tasya
Date Deposited:	13 Sep 2024 06:55
Last Modified:	13 Sep 2024 06:55
URI:	http://repository.upi.edu/id/eprint/124536

Actions (login required)

View Item