Pengaruh Konsentrasi ( NH 4 ) 2 SO 4 Terhadap Karakteristik TiO 2 Hasil Sintesis Dengan Metode Sol-Gel ( Siti Wardiyati )
PENGARUH KONSENTRASI (NH 4 ) 2 SO 4 TERHADAP KARAKTERISTIK TiO 2 HASIL SINTESIS

## DENGAN METODE SOL GEL
Siti Wardiyati 1 , Wisnu Ari Adi 1 dan Erwa Syahbani 2
1 Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM)-BATAN Kawasan Puspiptek Serpong,Tangerang Selatan 15314
2 Institut Pertanian Bogor (IPB)
Kampus IPB, Darmaga Bogor (G Wing S)16680 E-mail : siti-war@batan.go.id Diterima: 18 Maret 2015 Diperbaiki: 20 Mei 2015 Disetujui: 12 Juni 2015

## ABSTRAK
PENGARUH KONSENTRASI (NH 4 ) 2 SO 4 TERHADAP KARAKTERISTIK TiO 2 HASIL SINTESIS DENGAN METODE SOL GEL . TiO 2 anatase telah berhasil disintesis dengan metode sol-gel menggunakan prekursor titanium klorida (TiCl 4 ) dalam berbagai konsentrasi (2,0 M - 6,0 M) (NH 4 ) 2 SO 4 . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 terhadap karakteristik TiO 2 hasil sintesis, seperti ukuran partikel, luas permukaan, band gap dan kinerja fotokatalitik TiO 2 terhadap degradasi methylene blue . Karakterisasi TiO 2 hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan alat X-Ray Diffractometer ( XRD ) untuk mengetahui fasa yang terbentuk, Transmission Electron Microscope ( TEM ) untuk menentukan ukuran partikel, surface area analyzer untuk mengukur luas permukaan, UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy ( UV-Vis DRS ) untuk menentukan nilai energi gap , dan UV-Vis Lambda 25 untuk menentukan konsentrasi methylene blue . Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa TiO 2 hasil sintesis telah ter doping oleh atom N dan S, berbentuk kristalin dengan fasa anatase , ukuran partikel berkisar 5 nm hingga 15 nm, dan nilai energi band gap bervariatif dari 2,44 eV hingga 3,03 eV. Konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 optimum dicapai pada (NH 4 ) 2 SO 4 4,0 M, dan pada konsentrasi tersebut TiO 2 yang diperoleh dapat mendegradasi senyawa methylene blue 10 mg/L hingga 92 % dengan konsentrasi katalis 1 g/L.
Kata kunci: TiO 2 , N,S- codoping , Degradasi, Energi band gap , Fotokatalitik

## ABSTRACT
EFFECT OF CONCENTRATION (NH 4 ) 2 SO 4 ON CHARACTERISTICS OF TiO 2
SYNTHESIZED BY SOL GEL METHOD. TiO 2 anatase has been synthesized using titanium chloride (TiCl 4 ) as precursor in the various concentrations of (NH 4 ) 2 SO 4 (2.0 - 6.0 M) electrolyte solution by sol-gel method. This research aims to study the effect of salt concentration on the characteristics of the synthesized TiO 2 , such as particle size, surface area, the band gap, and performance photocatalytic TiO 2 against methylene blue. Characterization of TiO 2 synthesis results were performed using an X-Ray Diffractometer (XRD) to determine the phase formed, Transmission Electron Microscope (TEM), and surface area analyzer to determine of surface area, UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopic (UV-Vis DRS) to determine the value of the energy band gap, and UV-Vis Spectrophotometer Lambda25 to determine the concentration of methylene blue. Characterization data showed that TiO 2 synthesized doped by atomic N and S, crystalline with anatase phase, the particle size ranges from 5-15 nm and the band gap energy values varied from 2.44 to 3.03 eV. The optimum condition is achieved at a concentration of (NH 4 ) 2 SO 4 4.0 M, and under these conditions the resulting TiO 2 can degrade methylene blue 10 mg/L up to 92% with concentration of catalyst is 1 g/L.
Keywords: TiO 2 , N,S-codopping, Degradation, Energy band gap, Fotocatalytic

## PENDAHULUAN
Titanium dioksida (TiO 2 ) merupakan salah satu oksida yang banyak digunakan untuk aplikasi fotokatalitik karena biaya rendah dan aktifitasnya tinggi [1]. TiO 2 fasa anatase paling sering digunakan karena memiliki luas permukaan lebih besar serta ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan fasa rutile [2]. Energi band gap TiO 2 anatase berkisar ± 3,2 eV, mempunyai daerah serapan pada panjang gelombang dibawah 400 nm, sehingga hanya menyerap sinar ultra violet [3]. Dengan kemajuan tehnologi dopping, besarnya energi band gap TiO 2 anatase dapat diturunkan, dan serapan bergeser kearah sinar tampak sehingga proses fotokatalis dapat dilakukan dibawah sinar matahari.
Pendopingan bahan katalis semikonduktor TiO 2 pada umumnya bertujuan untuk memperlebar panjang gelombang serapan dari sinar ultraviolet ke sinar tampak. Metoda pendopingan bahan katalis TiO 2 pada umumnya dilakukan dengan menggunakan bahan metal (Cu, Co, Ni, Cr, Mn, Mo, Nb, V, Fe, Ru, Au, Ag, Pt [4,5] ), non-metal ( N, S, C, B, P, I, F ) [4] dan pembentukkan komposit [5]. Pendopingan N dan S ke bahan katalis TiO 2 dapat dilakukan dengan menggunakan bahan non metal seperti urea, thiourea dan senyawa lain yang mengandung N dan S [6,7,8]. Dengan keberhasilan sintesis TiO 2 anatase pada penelitian sebelumnya [9] dan metoda pendopingan unsur N dan S yang dapat dilakukan dengan menggunakan senyawa yang mengandung unsur N dan S[10,11], maka dalam penelitian ini akan dilakukan pendoppingan N dan S ke TiO 2 secara insitu menggunakan garam ammonium sulfat. Penambahan garam (NH 4 ) 2 SO 4 pada konsentrasi tertentu akan terjadi proses pendoppingan TiO 2 oleh ion N dan S dari (NH 4 ) 2 SO 4 [12,13] yang akan mempengaruhi besarnya energi band gap , persentase atom titanium, dan ukuran kristal. Sifat sifat tersebut berpengaruh terhadap kinerja TiO 2 ang dihasilkan. Seberapa pengaruh penambahan garam (NH 4 ) 2 SO 4 terhadap sifat karakteristik dan kinerja TiO 2 yang dihasilkan akan dikaji pada penelitian ini.
Menurut peneliti sebelumnya untuk mendapatkan TiO 2 anatase yang terdoping oleh N dan S melalui proses kalsinasi [14]. Sedangkan pada penelitian ini tidak diperlukan proses kalsinasi, sehingga proses sintesis lebih singkat dan ekonomis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 terhadap ukuran partikel, luas permukaan, nilai energi band gap dan kinerja fotokalitik TiO 2 hasil sintesis terhadap methylene blue, serta konsentrasi optimum (NH 4 ) 2 SO 4 dimana TiO 2 anatase yang dihasilkan mempunyai efektifitas fotokatalitik tinggi dibawah sinar matahari.

## METODE PERCOBAAN

## Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah Titanium tetrachlorida TiCl 4 (Aldrich) sebagai prekursor, garam NH 4 SO 4 (Merck), NaOH(Merck), NH 4 OH(Merck), H 2 SO 4 (Merck), methylene blue , dan air demin. Peralatan karakterisasi yang digunakan adalah X-Ray Difractometer ( XRD ), Transmission Electron Microscope ( TEM ), S canning Electron Microscope ( SEM ), Energy Dispersive Spectroscopy ( EDS ), Surface Area Analyzer ( SAA ), UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopic ( UV-Vis DRS ). Konsentrasi methylene blue ditentukan dengan alat spektrofotometer UV-Vis Lambda25.

## Cara Kerja
Sintesis TiO 2 secara sol-gel dengan parameter konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4
Larutan (NH 4 ) 2 SO 4 dengan berbagai konsentrasi (2 M, 4 M, 5 M dan 6 M ) ditambahkan ke larutan TiCl 4 3,0 M secara perlahan (tetes demi tetes), diaduk dan dipanaskan hingga suhu 70 o C dengan pengaduk over head stirrer pada kecepatan ± 300 rpm . Sesudah itu ditambahkan larutan NH 4 OH hingga pH netral, dan pengadukan dilanjutkan hingga 1 jam. Padatan yang terbentuk dipisahkan dan dicuci dengan air demin untuk menghilangkan ion khlor dan dibilas dengan ethanol untuk mengurangi kadar air yang terikat dan mengurangi aglomerasi. Padatan selanjutnya dikeringkan pada suhu 60 o C selama 48 jam. Serbuk TiO 2 hasil sintesis dikarakterisasi dengan alat X-Ray Diffraction ( XRD ) untuk mengetahui fasa yang terbentuk, Transmission Electron Microscopy ( TEM ) untuk mengetahui ukuran dan morfologi partikel, Surface Area Analizer ( SAA ) untuk mengetahui luas permukaan, Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy ( SEM-EDS )) untuk mengetahui untuk mengetahui persentase atom yang ada dalam TiO 2 hasil sintesis, dan UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopic ( UV-Vis DRS ) untuk mengetahui nilai energi band gap TiO 2 hasil sintesis (berdasarkan absorbansi TiO 2 terukur). Besarnya energy band gap TiO 2 hasil sintesis ditentukan dari hasil pengukuran panjang gelombang serapan. Hubungan panjang gelombang terhadap energi gap ditunjukkan oleh Persamaan (1) [15];
 / * C h
E 
..................................................... (1)
dimana :
E = Energi gap
h = Konstanta Plank 6,626 x 10 -34 joule detik C = Kecepatan cahaya 3,0 x 10 8 meter/detik  = Panjang gelombang pada titik belokan kurva serapan
Pengaruh Konsentrasi ( NH 4 ) 2 SO 4 Terhadap Karakteristik TiO 2 Hasil Sintesis Dengan Metode Sol-Gel ( Siti Wardiyati )
1 eV = 1,6 x 10 -19 joule
Uji Fotokatalitik TiO 2 Hasil Sintesis
Uji fotokatalitik dilakukan dengan memasukkan 100 mg TiO 2 hasil sintesis ke dalam gelas beaker 250 mL yang berisikan 100 mL larutan methylene blue dengan konsentrasi 10 mg/L. Kemudian gelas beaker diletakkan di ruang terbuka yang terkena sinar matahari langsung, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Setiap selang 1 jam penyinaran, larutan methylene blue disampling untuk mengetahui konsentrasi metylene blue yang tersisa. Konsentrasi metylene blue ditentukan dengan alat Spektrofotometer UV-Vis Lambda25 PERKIN ELMER.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pola difraksi TiO 2 hasil sintesis dengan berbagai konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 ditunjukkan pada Gambar 2. Pola difraksi TiO 2 hasil sintesis mirip dengan pola difraksi TiO 2 anatase [ JCPDS, file No. 21-1272 ], yaitu puncak  yang  terbentuk  bersesuaian  pada  2θ  =  25,3°; 37,75°; 47,95°; 54,13°; 62,72°. Hasil percobaan ini menunjukkan bahwa penambahan garam (NH 4 ) 2 SO 4 dalam rentang konsentrasi 2 M hingga 6 M tidak memberikan perubahan pola difraksi yang berarti, hal ini sama dengan percobaan yang dilakukan oleh T.P. Dhanya and S. Sugunan [16].
Pergeseran panjang gelombang serapan TiO 2 hasil sintesis diamati dengan alat UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopic ( UV-Vis DRS ).
Gambar 3 menunjukkan serapan TiO 2 murni dan TiO 2 hasil sintesis dengan (NH 4 ) 2 SO 4 2 M hingga 6 M. Pada gambar tersebut terlihat bahwa dengan bertambahnya konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 terjadi pergeseran serapan kearah panjang gelombang lebih tinggi. Pergeseran serapan tersebut berpengaruh terhadap besarnya nilai energi band gap . Dengan menggunakan Persamaan (1) diperoleh nilai energi band gap TiO 2 hasil sintesis pada kisaran konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 2 M hingga 6 M seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1.
Pada Gambar 3 terlihat bahwa dengan kenaikkan konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 daerah serapan semakin lebar, sehingga nilai energi band gap semakin kecil, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1. Hal ini menunjukkan adanya proses doping pada TiO 2 yang dihasilkan. Nilai energi band gap terkecil dicapai pada kosentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 5 M yaitu 2,4375 eV. Hasil ini lebih kecil dibandingkan dengan percobaan yang dilakukan oleh J. Yu dkk.[12] dan Yelda Yalçýn [17] yaitu sekitar 2,48 hingga 3,20. Dari data ini terbukti bahwa dengan adanya unsur pen doping atau pengotor pada TiO 2 menurunkan nilai energi band gap .
Untuk mengetahui jenis dan persentase atom yang terdopping pada TiO 2 hasil sintesis dilakukan karakterisasi menggunakan EDS . Jenis dan persentase atom yang terdapat pada TiO 2 hasil sintesis pada kisaran konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 2 M hingga 6 M ditunjukkan pada Gambar 4 dan Tabel 2.
Gambar 2 . Pola difraksi (a). TiO 2 murni dan TiO 2 hasil sintesis dengan konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 (b). 2 M, (c). 4 M,
(d). 5 M dan (e). 6 M.
Tabel 1 . Energi band gap TiO 2 murni dan TiO 2 hasil sintesis dengan konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 2 M hingga 6 M.
Sampel  pada belokan kurva (Gb.5.), nm Energi band gap (eV) TiO 2 murni 380 3,2600 TiO 2 , (NH 4 ) 2 SO 4 2 M 410 3.0320 TiO 2 , (NH 4 ) 2 SO 4 4 M 490 2,5369 TiO 2 , (NH 4 ) 2 SO 4 5M 510 2,4375 TiO 2 , (NH 4 ) 2 SO 4 6 M 495 2,5113 Gambar 3 . Serapan TiO 2 pada berbagai konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 hasil pengukuran UV-vis Diffuse Reflectance
Spectra.
TiO 2 murni 2 M 4 M 5 M 6 M
Gambar 1 . Foto uji fotokatalitik TiO 2 pada degradasi methylene blue dengan sinar matahari (pk. 09.30 -15.00).
Dari data EDS menunjukkan bahwa penggunaan garam (NH 4 ) 2 SO 4 2 M hingga 6 M pada sintesis TiO 2 , terjadi dopping atom N dan S pada TiO 2 yang dihasilkan. Persentase atom N, S dan Ti pada TiO 2 yang dihasilkan dipengaruhi oleh konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 yang digunakan. Pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin tinggi konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 persentase titanium semakin berkurang, akan tetapi persentase atom N semakin bertambah, sedangkan persentase atom S tidak terjadi perubahan yang berarti. Perbandingan
persentase atom N terhadap titanium pada TiO 2 yang terbentuk semakin tinggi, dengan semakin tinggi konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 . Perbandingan persentase N/Ti tersebut adalah 0,3349 untuk 2,0 M; 0,4781 untuk 4 M; 0,6386 untuk 5 M dan 0,8325 untuk 6 M. Dengan demikian membuktikan bahwa penggunaan garam (NH 4 ) 2 SO 4 pada sintesis TiO 2 secara sol-gel terjadi pendopingan N dan S secara insitu dan besarnya persentase atom pendopping sangat dipengaruhi oleh konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 yang digunakan.
Sifat karakteristik lain yang dipengaruhi oleh konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 adalah ukuran partikel. Ukuran partikel merupakan salah satu sifat yang penting untuk nanofotokatalis, karena semakin kecil ukuran partikel semakin besar luas permukaannya, sehingga aktifitas fotokatalitiknya semakin tinggi [18].
Hasil pengamatan ukuran partikel TiO 2 pada penggunaan garam (NH 4 ) 2 SO 4 dengan kisaran konsentrasi 2- 6 M menggunakan alat TEM ditunjukkan pada Gambar 5.
Dari hasil pengamatan TEM pada Gambar 5, terlihat bahwa dengan kenaikan konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 dari 2 M hingga 6 M, agglomerasi semakin berkurang, sedangkan perubahan ukuran partikel tidak terlihat secara jelas, akan tetapi ukuran partikel yang dihasilkan relatif kecil yaitu < 15 nm.

## a
(a)
Gambar 4 . Hasil karakterisasi TiO 2 hasil sintesis dengan EDS pada konsentrasi (a). 2 M, (b). 4 M, (c). 5 M dan
(d). 6 M. d (d) (c) c (b) b Tabel 2 . Presentase atom N, S dan Ti pada TiO 2 hasil sintesis dengan berbagai konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 .
Konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 Persentase atom Nitrogen, Sulfur and Titanium, % Nitrogen Sulfur Titanium 2,0 M 6,78 1,32 20,24 4,0 M 7,86 1,58 16,44 5,0 M 8,82 1,07 13,81 6,0 M 9,84 1,20 11,82
Gambar 5 . Foto TEM TiO 2 hasil sintesis dengan berbagai konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 , (a). 2 M, (b). 4 M, (c). 5 M dan (d). 6 M.
(a) 20 nm (b) 20 nm (c) 20 nm (d) 20 nm
Pengaruh Konsentrasi ( NH 4 ) 2 SO 4 Terhadap Karakteristik TiO 2 Hasil Sintesis Dengan Metode Sol-Gel ( Siti Wardiyati )
Penentuan luas permukan TiO 2 hasil sintesis menggunakan alat Surface area analyzer ditunjukan pada Tabel 3.
Pada Tabel 3 ditunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi semakin besar luas permukaan. Kenaikkan luas permukaan ini bisa dimungkinkan karena agglomerasi yang semakin berkurang dan juga ukuran partikel yang semakin kecil. Kemungkinan semakin kecil ukuran partikel dengan kenaikkan konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 ini diperkuat oleh hasil penelitian sebelumnya yang menggunakan garam (NH 4 ) 2 SO 4 0,5 M diperoleh ukuran partikel sekitar 15 nm hingga 25 nm dan luas permukaan 24,615 m 2 /g [9]. Hal ini disebabkan karena dengan semakin tinggi konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 , proses desorpsi dan absorpsi ion OH - dan proton H + pada transformasi bentuk gel Ti(OH) 4 ke partikel TiO 2 anatase semakin terhambat sehingga ukuran partikel semakin kecil. Hal ini terjadi dikarenakan fungsi garam (NH 4 ) 2 SO 4 adalah menghambat pertumbuhan partikel secara langsung, agar inti partikel yang terbentuk semakin sempurna sehingga diperoleh partikel TiO 2 seragam dengan fasa anatase [8].
Luas permukaan atau ukuran partikel terkecil pada percobaan ini dicapai pada konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 6,0 M, dimana pada konsentrasi tersebut luas permukaan 47,95 m 2 /g. Ukuran partikel yang diperoleh dari percobaan ini sangat kecil (<15 nm), karena bila dibandingkan dengan percobaan yang dilakukan oleh Z R Ismagilov dkk . diperoleh ukuran partikel berkisar 40 nm [19] dan Yelda Yalçýn, Murat Kýlýç, and Zekiye Çýnar pada dengan ukuran 13,7 nm hingga 22,3 nm [15].

## Uji Fotokatalitik
Uji fotokatalitik dilakukan terhadap TiO 2 murni dari hasil penelitian sebelumnya sebagai pembanding, dan TiO 2 yang ter doping oleh atom N dan S hasil sintesis. Pengaruh atom N dan S yang ter doping pada TiO 2 oleh garam (NH 4 ) 2 SO 4 terhadap kinerja fotokatalitik ditunjukkan pada Gambar 6.
Pada Gambar 6 terlihat adanya perbedaan sifat fotokatalitik TiO 2 yang ter doping oleh atom N dan S dengan berbagai konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 terhadap senyawa methylene blue . Proses fotokatalitik methylene blue oleh TiO 2 murni dengan menggunakan sinar matahari
menunjukkan hasil yang kurang efektif, hal ini dikarenakan TiO 2 murni mempunyai serapan didaerah UV , sehingga kurang efektif dibawah sinar matahari. Sedangkan proses fotokatalitik methylene blue oleh TiO 2 yang ter doping oleh atom N dan S, pada awalnya dengan kenaikkan konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 , methylene blue dalam larutan semakin berkurang, akan tetapi pada konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 diatas 4 M, kenaikan konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 tidak lagi menurunkan konsentrasi methylene blue . Dari data diatas menunjukkan bahwa konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 4 M memberikan efek katalitik yang terbaik. Berdasarkan ukuran partikel, luas permukaan dan besarnya enegi band gap dari hasil karakterisasi seharusnya konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 6 M yang memberikan hasil terbaik, akan tetapi dari hasil percobaan tidak demikian.
Hal ini dimungkinkan karena pada penggunaan garam (NH 4 ) 2 SO 4 dengan konsentrasi 5 M dan 6 M, meskipun ukuran partikel lebih kecil, luas permukaan lebih besar dan besarnya energi band gap lebih kecil akan tetapi persentase atom titanium dalam TiO 2 yang dihasilkan relatif rendah yaitu 13,81 % untuk 5 M dan 11,82 % untuk 6 M. Sedangkan pada penggunaan garam (NH 4 ) 2 SO 4 2 M meskipun persentase atom titanium paling tinggi yaitu 20,24% akan tetapi serapan gelombang masih berada diperbatasan daerah sinar ultra violet dan sinar tampak, sehingga proses fotokatalitik dengan sinar matahari kurang efektif.
Dengan demikian pada proses fotokatalitik, persentase katalis dalam hal ini titanium sangat berperan, karena pada proses fotokatalitik bahan katalis sebagai pembentuk radikal bebas OH · yang dapat mendegradasi senyawa organik seperti methylene blue . Dari uji fotokatalitik disimpulkan bahwa hasil optimum dicapai oleh TiO 2 yang ter doping oleh N dan S pada konsentrasi garam (NH 4 ) 2 SO 4 4,0 M. Hasil ini lebih baik dibandingan dengan percobaan yang dilakukan R. Ramahtollah dkk. [9] karena dengan konsentrasi methylene blue 2 (dua) kali lipat diperoleh efisiensi degradasi yang sama yaitu 92 %.
Gambar 6 . Degradasi methylene blue oleh TiO 2 murni dan TiO 2 yang terdoping N dan S dengan berbagai konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 .
Tabel 3 . Pengaruh konsentasi (NH 4 ) 2 SO 4 terhadap luas permukaan
Konsentrasi
(NH 4 ) 2 SO 4 Luas permukaan,(m 2 /g) 2,0 M 36,357 4,0 M 44,584 5,0 M 46,682 6,0 M 47,988
Jurnal Sains Materi Indonesia Vol. 16, No. 4, Juli 2015, hal. 193-199

## KESIMPULAN
Penambahan garam (NH 4 ) 2 SO 4 dengan konsentrasi 2 M hingga 6 M secara insitu pada sintesis TiO 2 berpengaruh terhadap karakteristik dan kinerja TiO 2 yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 semakin besar luas permukaan partikel TiO 2 yang dihasilkan, semakin berkurang persentase titanium karena terjadinya proses pendopingan N dan S pada TiO 2 yang dihasikan, dan nilai energi band gap semakin rendah. TiO 2 yang dihasilkan mampu melakukan proses katalitik dibawah sinar matahari. Kinerja fotokatalitik TiO 2 yang ter doping oleh N dan S optimum dicapai pada konsentrasi (NH 4 ) 2 SO 4 4,0 M, dimana pada konsentrasi tersebut TiO 2 mampu mendegradasi methylene blue 10 mg/L hingga 92 % dengan konsentrasi katalis 1g/L.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan terselesainya penelitian ini kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu hingga penulisan makalah ini selesai. Penelitian ini didanai dari DIPA 2014 dengan judul kegiatan “Optimasi pengolahan limbah dengan metoda fotokatalitik”, Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju, BATAN.

## DAFTAR ACUAN
[1]. D. O. Scanlon, C. W. Dunnill, J. Buckeridge, et al ., “Band Alignment of Rutile and Anatase TiO 2 ”,
Nature Materials , vol. 12, pp. 798-801, 2013.
[2]. M. Abdullah, Pengantar Nanosains , Penerbit, Bandung, 2009.
[3]. C. Dette, M.A. Pérez-Osorio, C. S. Kley, et al ., “TiO 2 Anatase with a Bandgap in the Visible Region”,
Nano Lett ., vol. 14 (11), pp. 6533-6538, 2014.
[4]. A. L. Stepanov, “Applications of ion implantation for modification of TiO 2 : a review”, Rev.Adv. Mater. Sci ., vol. 30, pp. 150-165, 2012.
[5]. Asha, S. L. Goyal, D. Kumar, et al ., “Synthesis and Charaterization of Polyaniline/TiO 2 Composites”,
Indian Journal of Pure and Applied Physics , vol. 52, pp. 341-347, May 2014.
[6]. F. Wang, J. Xu, S. Lin, et al ., “Effects of NH 4 + and Cl - on Preparation of Nanocrystallin TiO 2 by Hydrothermal Method”, Springer Science + Business Media, Nov. 2012.
[7]. H. Nishikiori, M. Hayashibe, and T. Fujii, “Visible Light-Photocatalytic of Sulfate-doped Titanium Dioxide Prepared by the Sol-gel Method”, Catalyst. vol. 3, pp. 363-377, 2013.
[8]. I. I. Lebedeva, I. P. Sizeneva, D. M. Kisel’kov, et al ., “Study of the Effect of Ammonium Sulfate Additives on the Structure and Photocatalytic
Activity of Titanium Dioxide”, Russian Journal of Applied Chemistry , vol. 87, issue 5, pp. 547-554, May 2014.
[9]. S. Wardiyati, A. Fisli dan S. H. Dewi, “Sintesis Nanokatalis TiO 2 Anatase dalam Larutan Elektrolit dengan Metoda Sol-gel”, Jurnal Sains Materi Indonesia , vol. 15, no. 3, pp. 153-157, April 2014.
[10]. H. Nishikiori, M. Hayashibe and T. Fujii, “Visible Light-Photocatalytic Activity of Sulfate-Doped Titanium Dioxide Prepared by the Sol Gel Method”, Catalysts 3 , pp 363-377, 2013.
[11]. S. J. Darzi, A. R. Mahjoub and S. Sarfi, “Visible- Light-Active Nitrogen Doped TiO 2 Nanoparticles Prepared by Sol-gel Acid Catalyzed Reaction”,
Iranian Journal of Materials Science & Engineering , vol. 9, no. 3, September 2012.
[12]. J. Yu, M. Zhou, X. Zhao, “Preparation, Characterization and Photocatalytic Activity of In situ N,S-codoped TiO 2 Powder”, Journal of Molecular Catalysis A:Chemical , vol. 246, pp. 176-184, 2006.
[13]. J. Ju, X. Chen, Y. Shi, et al ., “Hydrothermal Preparation and Photo-catalytic Performance of N, S-doped Nanometer TiO 2 Under Sunlight Irradiation”, Journal of Powder Technology,
vol. 237, pp. 616-622, 2013.
[14]. R. Rahimi, M. Rabbani, S. S. Moghaddam, “Application of N,S-Codoped TO 2 Photocatalyst for Degradation of Methylene Blue”, 16 th International Electronic Conference on Synthetic Organik Chemistry (ELSOC-16), 1-30 November 2012.
[15]. J. Dharma, A. Pisal, “Simple Method of Measuring the Band Gap Energy Value of TiO 2 in Powder form Using a UV/Vis/NIR Spectrometer, Aplication Note UV/Vis/NIR Perkin Elmer”. Available : : w w w . p e r k i n e l m e r . c o m / . . . / a p p uvvisnirmeasurebandgapenergyvalue [Apr. 3, 2013].
[16]. T.P. Dhanya and S. Sugunan, “Preparation, Characterizaion and Photocatalytic Activity of N Doped TiO 2 ”, IQSR Journal of Applied Chemistry , vol. 4, issue 3, pp. 27-33, 2013.
[17]. Y. Yalçýn, M. Kýlýç and Z. Çýnar, “The Role of Non-Metal Doping in TiO 2 Photocatalysis”, J. Adv.
Oxid. Technol ., vol. 13, no. 3, pp. 281-296, 2010.
[18]. F. Amano, E. Ishinaga and A. Yamakata, “Effect of Particle Size on Photocatalytic Activity of WO 3 Particles for Water Oxidation”, J. Phys. Chem. C , vol. 117, no. 44, pp. 22584-22590, 2013.
[19]. Z. R. Ismagilov, L. T. Tsykoza, N. V. Shikina, et al ., “Synthesis and Stabilization of Nano-sized Titanium Dioxide”, Russian Chemical Reviews , vol. 78, no. 9, 2009.