## PREPARATION OF TiO 2 NANOTUBE USING ANODIZATION METHOD: CHARACTHERIZATION AND ITS APPLICATION FOR CO SENSOR
Harry Budiman *1, 2 , Rahmat Wibowo 1 , Oman Zuas 2 , Jarnuzi Gunlazuardi 1
1 Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia, Depok, 16424 2 Laboratorium Analisa Gas, Kelompok Penelitian Metrologi Kimia, Pusat Riset dan Pengembangan Sumber daya Manusia, Badan Standardisasi Nasional, Gedung SNSU no. 420, Puspiptek, Tangerang Selatan, 15314
E-mail: *harry.budiman@ui.ac.id, harry@bsn.go.id
Received: 24 Maret 2021. Accepted: 19 Desember 2021. Published: 31 Desember 2021 DOI: 10.30870/educhemia.v6i1.10793
Abstract: Preparation of highly ordered TiO 2 nanotube arrays (HOTNAs) by anodization of Ti foil industrial grade in ethylene glycol electrolyte containing 0.3% of ammonium fluoride and 2% of water at 30 V for 90 minutes was conducted. The morphology structure, chemical composition,  functional  group,  crystal  phase,  and  optical  properties  of  HOTNAs  were characterized by field emission scanning electron microscope (FE-SEM), Energy Dispersive X-Ray  (EDX),Fourier  transform  infra-red  spectroscopy  (FTIR),  X-ray  diffraction  (XRD), and  ultraviolet  visible  diffuse  reflectance  spectroscopy  (UV/Vis-DRS).  The  well-ordered nanotube  with  vertically  oriented  structure  was  formed  in  the  HOTNAs  having    size  in diameter,  length,  and  wall  thickness  of    48,0  nm,  1,8  µm,  and  26,7  nm,  respectively.  The fabricated  HOTNAs  were  evaluated  for  their  sensing  properties  for  CO  detection.    The results  show  that  the  fabricated  HOTNAs  were  able  to  detect  2500  ppm  of  CO  gas  with response  about  93,429  at  operation  temperature  150 ° C.  This  preliminary  study  of  sensing performance  demonstrates  that  the  prepared  HOTNAs  under  this  study  is  potential  and promising as a material sensor for CO detection.
Keywords: HOTNAs; anodization; carbon monoxide; gas sensor
Abstrak: Preparasi highly  ordered TiO 2 nanotube  arrays (HOTNAs)  dengan  anodisasi lembaran  Ti  grade  industri  dalam  larutan  elektrolit  etilen  glikol  yang  mengandung  0,3% ammonium  fluoride  dan  2%  air  pada  tegangan  anodisasi  30  V  selama  90  menit  telah dilakukan.  Struktur  morfologi,  gugus  fungsi,  fasa  kristal,  dan  sifat  optikal  dari  HOTNAs dikarakterisasi  dengan  field  emission  scanning  electron  microscope  (FE-SEM),  energy dispersive sinar X (EDX), Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD),  dan  ultraviolet  visible  diffuse  reflectance  spectroscopy  (UV/Vis-DRS).  Susunan nanotube yang rapih dan tegak lurus telah terbentuk pada HOTNAs dengan ukuran diameter, panjang,  dan  ketebalan  dinding  tube  yaitu  48,0  nm,  1,8  µm,  dan  26,7  nm,  berturut-turut. HOTNAs  yang  telah  difabrikasi  selanjutnya  dievaluasi  sifat  sensingnya  untuk  deteksi  CO. Hasil menunjukkan bahwa HOTNAs yang telah difabrikasi dapat mendeteksi 2500 ppm gas CO dengan respon sebesar 93,429 pada temperatur operasi 150 ° C. Studi awal dari performa
sensing  ini  mendemonstrasikan  bahwa  HOTNAs  yang  telah  dipreparasi  pada  penelitian  ini berpotensi dan  menjanjikan sebagai material sensor untuk deteksi CO.
Kata kunci: HOTNAs; anodisasi; karbon monoksida; sensor gas

## PENDAHULUAN
Karbon  monoksida  (CO)  merupakan gas  yang  tidak  berwarna,  tidak  berbau, tidak  berasa  dan  bersifat  racun.  Gas  CO dapat  menyebabkan  masalah  kesehatan yang serius bagi manusia karena molekul CO  bisa  mencegah  oksigen  untuk berinteraksi dengan hemoglobin di dalam aliran  darah  (Hosoya,  2013;  Pozos, Krishna,  Amador,  Kudriavtsev,  & Alvarez,  2018;  Wetchakun  et  al.,  2011). Oleh  karena  itu,  sensor  CO  dengan sensitifitas tinggi dan mempunyai respon deteksi  yang  cepat  sangat  dibutuhkan untuk  pengaplikasian  di  berbagai  tempat yang  berpotensi  terekspos  oleh  CO seperti  rumah,  pabrik,  ruang  dengan ventilasi minim (Hosoya, 2013; Pozos et al.,  2018;  Wang,  Yin,  Zhang,  Xiang,  & Gao, 2010).
Berbagai jenis sensor untuk mendeteksi  gas  beracun  berdasarkan mekanisme  trandusinya  secara  luas dikembangkan seperti katalitik
termoelektrik, optikal inframerah, kolorimetrik,  dan  kimia  resistivitas oksida  logam  semikonduktor  (Molavi  & Sheikhi,  2018).  Sensor  gas  berbasis
oksida logam semikonduktor menawarkan beberapa kelebihan
dibandingkan  dengan  sensor  gas  jenis lain  yaitu  performa  stabilitas  yang  baik, pemeliharaan  dan  biaya  murah,  mudah digunakan,  sensitifitas  tinggi,  waktu respon/rekoveri  yang  cepat,  dan  mampu untuk mendeteksi sejumlah gas (Hosoya, 2013; Wetchakun et al., 2011). Beberapa macam  oksida  logam  semikonduktor seperti SnO 2 , WO 3 , In 2 O 3 , TiO 2 , dan lain- lain, adalah material yang berpotensi untk difabrikasi menjadi sensor gas (Liu et al., 2017).  Performa  sensor  berbasis  oksida logam semikonduktor sangat dipengaruhi oleh  morfologi  permukaan  dari  lapisan sensing  (Hazra  &  Bhattacharyya,  2014). Oleh  karena  itu,  beberapa  material nanostruktur seperti nanotube, nanopartikel  dan  nanoporous  telah dikembangkan  untuk  aplikasi  sensor  gas (Wetchakun et al., 2011).
Titanium dioksida (TiO 2 ) merupakan salah  satu  oksida  logam  semikonduktor yang  penting  untuk  dikembangkan sebagai  sensor  gas  karena  bersifat  tidak beracun,  harga  yang  murah,  stabilitas kimia  yang  baik  dan  juga  memiliki  sifat elektrikal  dan  optikal  yang  unik  (Tan,
Wlodarski,
Kalantar-zadeh, &
Livingston,  2006;  Zhang,  Zeng,  Ye,  & Li,  2018).  Beberapa  peneliti  terdahulu melaporkan  bahwa  TiO 2 dengan  struktur nanotube  mempunyai  keunggulan  dalam mensensing  gas  karena  luas  permukaan yang besar dari TiO 2 nanotube menyediakan  banyak  sisi  aktif  untuk interaksi  gas  (Hazra  &  Bhattacharyya, 2014).  Terutama  TiO 2 nanotube  dengan susunan keteraturan tinggi yang dipreparasi  dengan  metoda  elektrokimia anodisasi  menjadi  fokus  perhatian  para peneliti  saat  ini  untuk  diaplikasikan sebagai sensor gas karena morfologi tube seperti  panjang,  diameter,  ketebalan dinding  dapat  dioptimasi  dan  secara mudah dikontrol (Liu et al., 2017).
Dalam  artikel  ini,  preparasi  TiO 2 nanotube menggunakan metode anodisasi berbasis  elektrolit  mengandung  fluorida- air dilaporkan. Anodisasi dilakukan pada lembaran  Ti  grade  industri.  TiO 2 nanotube  yang  dipreparasi  kemudian dikarakterisasi  morfologi,  komposisi kimia,  gugus  fungsi,  fasa  kristal,  sifat optikal  dan  aplikasinya  untuk  sensor  gas CO.

## METODE

## Alat
Rangkaian  alat  anodisasi  terdiri  dari sel  kaca  anodisasi  (volume  5  mL),
elektroda,  power  supply  tegangan  DC (Kenwood Trio PR653), dan elektrometer (Agilent  Model  U1241).  Instrumen karakterisasi  terdiri  dari  spektrometer Fourier  Transform  Infrared  (FTIR,
Shimadzu IR Prestige-21), spektrofotometer UV-Vis diffuse reflectance (Shimadzu, 2450 type), X-ray diffraction (XRD, X’PERT Pro,
PANalitycal),  field  emission  scanning electron microscope-energy dispersive X- ray  (FESEM-EDX,  JEOL  JIB-4610F). Rangkaian  alat  pengujian  sensing  terdiri dari sistem pengenceran gas (CMK, MCZ Gmbh,  Dieseltrasse,  Germany),  chamber akrilik  (~3L),  ceramic  heater  (1  cm  x  2 cm),  sistem  pengontrol  suhu  dengan termokopel,  elektroda,  dan  digital multimeter terkontrol komputer (Agilent, model 34461A).

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  adalah  lembaran  Titanium grade  industri  (tebal  0,3  mm)  dari  Baoji Jinsheng  Metal  Material  Co,  lembaran platina  dari Shanghai Chong Xin Electric Alloy Co, asam fluorida (HF), asam nitrat (HNO 3 ),  ammonium  fluorida  (NH 4 F), etilen  glikol  (C 2 H 6 O 2 ),  dan  etanol (C 2 H 6 O).  Reagen  kimia  diperoleh  dari Merck  dan  mempunyai  grade pro analysis .  Air  deionisasi  (18,2  MΩ  cm)
digunakan dalam
keseluruhan eksperimen.  Gas  yang  digunakan  untuk uji sensing adalah gas udara kering yang diperoleh dari PT Air Liquide Indonesia, dan standar campuran gas CO (2500 ppm dalam  N 2 )  yang  dipreparasi  secara gravimetrik.

## Perlakuan Awal Lembaran Ti
Sebelum anodisasi, lembaran titanium  dengan ukuran 10 mm × 10 mm ×  0.3  mm  digosok  dengan  kertas  pasir 1500  cc  dan  2000  cc,  lalu  disonikasi berturut-turut  dalam  aseton,  etanol,  dan air  deionisasi  selama  10  menit. Selanjutnya  lembaran  Ti  dikeringkan dalam  udara  atmosfer.  Lembaran  Ti kering dipoles secara
kimia menggunakan  campuran  larutan  HF,
HNO 3 ,  dan  air  deionisasi  (perbandingan volume  =  1:3:6)  selama  2  menit. Kemudian,  lembaran  Ti  dibilas  dengan air  deionisasi  dan  dikeringkan  dalam udara.

## Preparasi HOTNAs
Sintesis highly ordered TiO 2
nanotube  arrays (HOTNAs)  dilakukan dengan  metode  anodisasi  elektrokimia. Lembaran  Ti  setelah  perlakuan  awal dianodisasi  menggunakan  sistem  sel  dua elektroda  konvensional  dengan  lembaran Ti sebagai anoda dan lembaran Pt sebagai
katoda.  Jarak  antara  dua  elektroda  diatur 1,5 cm. Anodisasi lembaran Ti dilakukan pada  tegangan  30  V  selama  90  menit  di dalam larutan elektrolit etilen glikol yang mengandung  0,3%  wt  NH 4 F,  dan  2%
H 2 O. Direct  current (DC) power  supply terkontrol  digunakan  sebagai  sumber tegangan  dalam  anodisasi.  Selain  itu,
digital multimeter terkontrol dikoneksikan  secara  seri  dengan  DC power supply untuk memonitor arus yang dihasilkan  selama  anodisasi.  Sampel as- prepared kemudian  dikalsinasi  pada  450 ºC dengan kecepatan kenaikan temperatur 5ºC /minutes selama 2 jam di dalam  kondisi  atmosfer  udara  untuk memperoleh  fasa  kristal  dari  film nanotube.

## Karakterisasi HOTNAs
Morfologi  permukaan  dan  tampilan potong  melintang  dari  HOTNAs  diamati menggunakan field  emission  scanning electron  microscope (FE-SEM)  pada accelerating  voltage 15  kV.  Komposisi kimia dari permukaan HOTNAs diinvestigasi dengan energy dispersive X- ray (EDX).  Fasa  Kristal  dari  HOTNAs dikarakterisasi  dengan X-ray  diffraction (XRD) pada scanning  2θ dari 10º ke 90º dengan  kecepatan  scan  0.25º/min.  Sifat optikal dari HOTNAs diteliti
menggunakan  spektrofotometer  diffuse
reflectance  UV-Vis  (UV-Vis  DRS)  pada panjang  gelombang  200-900  nm  dengan bubuk  BaSO 4 sebagai  referensi.  Gugus fungsi  pada  permukaan  HOTNAs dianalisis  dengan  spectrometer Fourier Transform  Infrared (FTIR)  pada  rentang scan 400-4000 cm -1 .

## Fabrikasi Sensor
Dalam  memfabrikasi  sensor  gas, kawat Pt dihubungkan dengan permukaan TiO 2 nanotube dan substrat Ti menggunakan  pasta  perak  (Ag).  TiO 2 nanotube  sebagai  sensor  diletakkan  di atas pemanas keramik di dalam chamber tertutup  bervolume  ~3  L.  Pengukuran sensing  gas  dilakukan  dengan  metode aliran  kontinu.  Digital  multimeter terkontrol  computer  digunakan  untuk merekam  variasi  resistan  dari  sensor HOTNAs  ketika  dieksposkan  dengan udara  sebagai  gas  pembawa  dan  gas  CO sebagai  gas  target.  Respon  sensor  pada penelitian  ini  dihitung  dengan  formula  S =(R-R 0 )/R  x  100,  dimana  R  dan  R 0 merupakan resistan sensor ketika diesposkan  udara  dan  gas  taget,  secara berturut-turut.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kurva  arus  densitas  terhadap  waktu digambarkan untuk memahami mekanisme  pembentukan  susunan  TiO 2 nanotube selama proses anodisasi, seperti terlihat  pada  Gambar  1.  Seperti  terlihat pada  Gambar  1,  pembentukkan  TiO 2
nanotube pada proses anodisasi melibatkan tiga tahapan yang karakteristik yaitu tahap 1) pembentukkan lapisan TiO 2 padat dengan sifat resistansi yang tinggi, 2) pembentukkan  nanopori  tidak  beraturan yang  menembus  lapisan  TiO 2 ,  dan  3) pertumbuhan struktur nanotube (Jin et al., 2017;  Joseph  &  Sagayaraj,  2015;  Smith, Ray,  Carlson,  Sarma,  &  Misra,  2013; Song et al., 2017).
Pada tahap 1 (Gambar 1), pembentukan  lapisan  TiO 2 padat  terjadi karena ion Ti 4+ hasil oksidasi logam Ti di anoda  bereaksi  dengan  atom  oksigen yang  berasal  dari  H 2 O  dalam  larutan elektrolit, seperti terlihat pada persamaan reaksi 1 dan 2.
Gambar 1. Plot arus densitas terhadap waktu ketika proses anodisasi lembaran Ti pada 30 V selama 90 menit di dalam larutan etilen glikol mengandung 0,3% NH 4 F dan 2% H 2 O. Gambar sisipan merupakan tampak perbesaran pada rentang waktu 0-1000 detik.
Kemudian  pada  tahap  2  (Gambar  1), pembentukan nanopori pada lapisan TiO 2 nanotube  terjadi  disebabkan  proses pelarutan/penggerusan  kimia  lapisan TiO 2 oleh  keberadaan  ion  F - dan  H +
untuk membentuk hexaflorotitanate
[TiF 6 ] 2- yang larut dalam elektrolit (Song et  al.,  2017),  seperti  terlihat  pada persamaan reaksi 3.
Struktur morfologi HOTNAs diamati dengan  FE-SEM,  seperti  terlihat  pada Gambar  2.  Pada  Gambar  2,  TiO 2 nanotube telah terbentuk dengan susunan yang  rapih  dan  berstruktur  tegak  lurus. TiO 2 nanotube  mempunyai  diameter, panjang,  dan  ketebalan  dinding  sebesar 48,0 nm, 1,8 µm, dan 26,7 nm, berturut- turut.  Hasil  analisis  FE-SEM  dari HOTNAs  ini  mengkonfirmasi  hasil
pembentukan  TiO 2 nanotube  yang diamati dari kurva arus densitas anodisasi terhadap waktu.
Gambar 2. Foto FE-SEM morfologi HOTNAs. Inset merupakan perbesaran tampilan secara potongan melintang.
Analisis  energi  dispersi  sinar-X (EDX) dari sampel HOTNAs ditunjukkan oleh  Gambar  3.    Hasil  pengukuran  EDX pada  HOTNAs  menunjukkan  komposisi unsur penyusun sampel terdiri dari unsur Ti  dan  O  dengan  rasio  stokiometrik  1:2
(Ti:  69,90%;  O:  30.10%).  Hasil  ini mengkonfirmasi  keberadaan  senyawa TiO 2 dalam sampel.
Gambar 3. Spektrum EDX dari sampel HOTNAs
Spektrum FTIR dari lembaran Ti dan HOTNAs  dapat  dilihat  pada  Gambar  4. Spektrum  FTIR as-prepared HOTNAs pada  Gambar  4a  menunjukkan  puncak untuk mode bending dan stretching gugus hidroksil pada 1620-1630 cm -1 and 3100- 3600  cm -1 ,  secara  berturut-turut.  Puncak lebar berkisar pada ~3300 cm dan puncak tajam pada 1650 cm -1 merupakan puncak stretching dan bending –OH dari molekul air  (Felita,  Riyanto,  &  Martono,  2021), berturut-turut.  Puncak  FTIR  pada  daerah 3400-3600  cm -1 berasal  dari  gugus  –OH yang berikatan lemah dengan permukaan Ti tidak terkoordinasi (Ali, Kim, Kim, & Cho,  2014;  So  et  al.,  2017).  Setelah proses  kalsinasi as-prepared HOTNAs, puncak  lebar  gugus  Ti-OH  pada  3000- 3700  cm -1 menghilang  sedangkan puncak vibrasi Ti-O-Ti muncul di daerah 850  dan  425  cm -1 ,  seperti  terlihat  pada Gambar 4a dan 4b.
Gambar 4. Spektrum FTIR, a) as-prepared HOTNAs (amorphous), b) HOTNAs (setelah kalsinasi), dan c) lembaran Ti.
Pola  difraksi  XRD  dari  lembaran  Ti dan HOTNAs dapat dilihat pada Gambar 5. Pada Gambar 5 dapat diamati terdapat dua  kelompok  puncak  difraksi  yaitu puncak  berasal  dari  substrat  logam  Ti (Gambar 5a) dan puncak difraksi berasal dari  fasa  kristal  anatase  (Gambar  4b). Kelompok  pertama  puncak  difraksi  pada daerah 2θ: 35,292º, 40,371º, 53,162º, dan 70,788º,  dengan  indeks  Miller  (100), (101),  (102),  and  (103),  berturut-turut, merupakan puncak difraksi dari lembaran Ti  yang  sesuai  dengan  data  kartu interpretasi  XRD  JCPDS card no.21- 1294  (Lee,  Kim,  Roy,  Paramasivam,  & Birajdar,  2010).  Kelompok  puncak difraksi  kedua  merupakan  puncak difraksi untuk anatase TiO 2 yang muncul pada  daerah  2θ:  25,503º,  38,020º,
48,224º,  54,118º,  55,249º,  and  62,831º.
Puncak-puncak  difraksi  ini  mempunyai indeks  Miller  (101),  (004),  (200),  (105),
(211),  dan  (204),  berturut-turut,  dan
berkesesuaian dengan pola difraksi kristal anatase  TiO 2 pada  JCPDS card no.  21- 1272  (Chang  et  al.,  2015).  Hal  ini mengindikasikan bahwa temperatur kalsinasi
HOTNAs pada 450 ° C merupakan temperatur yang sesuai untuk mentransformasi  struktur  as-prepared- HOTNAs dari amorphous menjadi kristla anatase  (Chang  et  al.,  2015;  Lai  & Sreekantan, 2012; Zuas & Hamim, 2013). Ukuran  kristalit  dari  HOTNAs  dihitung dari full-width at half maximum (FWHM) puncak  difraksi  (101)  pada    2θ:  25.5º menggunakan persamaan Scherrer (Chang  et  al.,  2015;  Zuas  &  Hamim, 2013).  Rata-rata  ukuran  kristalit  dari sampel  HOTNAs  didapat  sekitar  44,37 nm.
Gambar 5. Difraktogram XRD untuk a) Ti foil ,
b) HOTNAs hasil dari anodisasi dan dikalsinasi pada suhu 450ºC selama 2 jam (A= anatase, T= titanium).
Gambar  6  menunjukkan  spectrum UV-Visible  DRS  dan  kurva  Taucs  dari sampel  HOTNAs.  Spektrum  UV-Visible
DRS  pada  Gambar  5a  menunjukan peningkatan  intensitas  reflektans  sinar pada  daerah  300-400  nm.  Peningkatan intensitas  reflektan  mengindikasikan penurunan intensitas sinar yang diadsorbsi oleh material TiO 2 . Gambar 6a menunjukkan  bahwa  sample  HOTNAs mempunyai  absorbansi  maksimum  pada daerah UV di λ= 328 nm. Dari spektrum UV-Visible  DRS,  nilai  energi  bandgap dari  HOTNAs  ditentukan  menggunakan fungsi  Kubelka-Munk  dan  kurva  Taucs, seperti  terlihat  pada  Gambar  6b.  Energi bandgap  untuk  sampel  HOTNAs  didapat 3.22 eV dimana merupakan nilai bandgap yang  karakteristik  untuk  anatase  TiO 2 (Roy,  Berger,  &  Schmuki,  2011).  Hasil analisis dengan UV-Visible DRS dimana diperoleh  energi  band  gap  fasa  kristal anatase  dari  HOTNAs  berkesesuaian dengan hasil analisis XRD.
Performa  sensing  dari  HOTNAs terhadap  gas  CO  dapat  dilihat  pada Gambar 7. Seperti teramati pada Gambar 7,  respon  sensor  HOTNAs  menunjukkan penurunan  resistan  selama  dieksposkan gas  CO  sedangkan  kenaikan  resistan dapat  diamati  ketika  udara  sintetik dialirkan  untuk  menghilangkan  gas  CO dari chamber .  Dari  hasil  perhitungan, respon  sensor  dari  HOTNAs  terhadap 2500 ppm gas CO diperoleh 93,429.
Gambar 6. a) Spektrum UV-Visible DRS, b) Kurva Taucs, dari sampel HOTNAs
Gambar 7. Karakteristik respon sensor HOTNAs terhadap 2500 ppm gas CO pada kondisi temperatur operasi 150 ° C
Pada  saat  udara  sintetik  dieksposkan pada  suhu  tertentu,  oksigen  dalam  udara teradsorpsi  secara  kimia  ke  permukaan dan  elektron  dari  pita  konduksi  TiO 2 ditarik  oleh  molekul  oksigen  untuk membentuk  berbagai  macam  spesi oksigen  (O 2 - ads ,  O - ads ,  O 2- ads ),  seperti terlihat  pada  persamaan  reaksi  3-6 (Wetchakun  et  al.,  2011).  Hal  ini menyebabkan pembentukan lapisan
deplesi  elektron  yang  diikuti  dengan peningkatan  resistan  dari  sensor  (Chen, Deng, Li, Xing, & Liu, 2016).
Ketika  HOTNAs  sensor  dipaparkan dengan  gas  CO,  gas  ini  bereaksi  dengan
oksigen yang teradsorpsi pada permukaan sensor untuk membentuk karbon dioksida (CO 2 ),  seperti  terlihat  pada  persamaan reaksi 7 dan 8. Pada kondisi ini, elektron dilepaskan  kembali  ke  pita  konduksi TiO 2 yang  menyebabkan  penipisan
lapisan deplesi elektron dan mengakibatkan  penurunan  resistan  dari HOTNAs  (Su  et  al.,  2013).  Respon sensor  ini  merupakan  tipikal  respon untuk  sensor  berbasis  logam  oksida semikonduktor  tipe-n  (seperti  TiO 2 ) dalam  mendeteksi  reduktan  gas  seperti CO  (Chen  et  al.,  2016;  Su  et  al.,  2013; Wetchakun  et  al.,  2011).  Hasil  ini menunjukkan  bahwa  HOTNAs  yang dipreparasi  merupakan  material  yang berpotensi tinggi dijadikan sebagai sensor gas CO.

## KESIMPULAN
Highly ordered TiO 2 nanotube arrays (HOTNAs) telah berhasil dipreparasi dari lembaran  Ti  grade  industri  dengan metode  anodisasi  menggunakan  larutan elektrolit  etilen  glikol  yang  mengandung 0,3%  NH 4 F  dan  2%  H 2 O  pada  tegangan 30  V  selama  90  menit.  HOTNAs mempunyai susunan nanotube yang rapih dan tegak lurus dengan ukuran diameter, panjang, dan ketebalan dinding tube yaitu
48,0 nm, 1,8 µm, dan 26,7 nm, berturut- turut.  Penggunaan  HOTNAs  sebagai sensor  gas  CO  menunjukkan  HOTNAs dapat  mendeteksi  2500  ppm  gas  CO dengan  respon  sebesar  93,429  pada kondisi temperatur operasi 150 ° C.
Studi  awal  ini  menunjukkan  bahwa HOTNAs  berpotensi  untuk  dijadikan material untuk sensor gas CO. Selain itu, penggunaan  lembaran  Ti  grade  industri untuk  sintesis  HOTNAs  menjadikan biaya  fabrikasi    sensor  gas  CO  lebih rendah,  dengan    performa  sensor  yang cukup  sensitif  dan  dapat    beroperasi  di temperatur  lebih  rendah  yaitu  150ºC  (< 400  ºC).  Pengembangan  selanjutnya untuk material HOTNAs  sebagai sensor gas CO yang dipreparasi dari lembaran Ti grade  industri  ini  adalah  meningkatkan sensitifitas  dari    deteksi  gas  CO  dengan menumbuhkan  cacat  ( defect )  permukaan pada  HOTNAs  seperti  Ti 3+ atau  oksigen vakansi.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  Program  Beasiswa  Saintek  dari Kementrian Riset Teknologi &
Pendidikan  Tinggi  (Kemenristek  Dikti) dan  Proyek  Tugas  Akhir  Doktor Universitas  Indonesia    (TADOK-UI) yang  telah  membiayai  penelitian  ini.
Penulis  juga  mengucapkan  terima  kasih kepada  Andreas,  M.Si  dan  Pusat
Penelitian Kimia-Lembaga Ilmu
Pengetahuan  Indonesia  (PP  Kimia-LIPI)
yang telah memberikan izin menggunakan  fasilitas  laboratorium  dan instrumennya  pada  kegiatan  penelitian ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Ali, G., Kim, H. J., Kim, J. J., & Cho, S.
O.  (2014).  Controlled  fabrication  of porous double-walled TiO 2
nanotubes  via  ultraviolet-assisted anodization†. Nanoscale , 6 ,  3632–
3637.
https://doi.org/10.1039/c3nr05894h Chang,  M.,  Song,  Y.,  Zhang,  H.,  Sheng,
Y.,  Zheng,  K.,  Zhou,  X.,  &  Zou,  H. (2015). Hydrothermal assisted sol-gel synthesis  and  multisite  luminescent properties  of  anatase  TiO2:Eu3+ nanorods. RSC Advances .
https://doi.org/10.1039/b000000x
Chen,  N.,  Deng,  D.,  Li,  Y.,  Xing,  X.,  &
Liu,  X.  (2016).  The  xylene  sensing performance  of  WO3  decorated anatase  TiO2  nanoparticles  as  a sensing material for a gas sensor at a low  operating  temperature. RSC Advances , 6 , 49692–49701. https://doi.org/10.1039/C6RA09195 D
Felita, B., Riyanto, C. A., & Martono, Y.
(2021).  Activated  Carbon  From
Plantain  Stems  as  NO2ˉ  and  Mn2+ Adsorbent
on Well Water.
EduChemia , 6 (1), 38–54. https://doi.org/10.30870/educhemia.v 6i1.8887 Hazra,  A.,  &  Bhattacharyya,  P.  (2014). Tailoring  of  the  Gas  Sensing Performance  of  TiO2  Nanotubes  by 1-D Vertical Electron. IEE
Transactions  on  Electronic  Devices ,
61 (10), 3483–3489.
Hosoya,  A.  (2013).  Low-temperature- operative  Carbon  Monoxide  Gas Sensor  with  Novel  CO  Oxidizing Catalyst. Chemical  Letters , 42 ,  441– 443.
https://doi.org/10.1246/cl.130055
Jin,  R.,  Liao,  M.,  Lin,  T.,  Zhang,  S.,
Shen,  X.,  Song,  Y.,  &  Zhu,  X. (2017).  Formation  and  evolution  of anodic  TiO2  nanotube  embryos. Materials Research Express , 4 (6).
Joseph,  S.,  &  Sagayaraj,  P.  (2015).  A cost effective approach for developing  substrate  stable  TiO2
nanotube arrays with tuned morphology :  a  comprehensive  study on the role of H2O2 and anodization potential. New Journal of Chemistry ,
39 (7),
5402–5409.
https://doi.org/10.1039/C5NJ00565E Lai,  C.  W.,  &  Sreekantan,  S.  (2012).
Photoelectrochemical Performance of Smooth  TiO  2  Nanotube  Arrays : Effect  of  Anodization  Temperature and Cleaning Methods. International
Journal of Photoenergy , 2012 , 1–11. https://doi.org/10.1155/2012/356943
Lee, K., Kim, D., Roy, P., Paramasivam,
I.,  &  Birajdar,  B.  I.  (2010).  Anodic Formation  of  Thick  Anatase  TiO2
Mesosponge  Layers  for  High- Efficiency  Photocatalysis. Journal American  Chmeical  Society , 132 (5),
1478–1479.
Liu, J., Li, S., Zhang, B., Xiao, Y., Gao, Y.,  Yang,  Q.,  …  Lu,  G.  (2017).
Ultrasensitive and low detection limit of nitrogen dioxide gas sensor based on  flower-like  ZnO  hierarchical nanostructure  modified  by  reduced graphene oxide. Sensors and
Actuators B : , 249 , 715–724.
Molavi,  R.,  &  Sheikhi,  M.  H.  (2018).
Low  temperature  carbon  monoxide gas sensor based on Ag-Co3O4 thick film nanocomposite. Materials Letters , 233 (3), 74–77.
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.
08.087
Pozos, H. G., Krishna, K. T. V., Amador, M.  D.  L.  O.,  Kudriavtsev,  Y.,  &
Alvarez,  A.  M.  (2018).  TiO2  thin film  based  gas  sensors  for  CO- detection. Journal  of  Materials Science:  Materials  in  Electronics ,
29 (18), 15829–15837. https://doi.org/10.1007/s10854-018- 9477-2 Roy,  P.,  Berger,  S.,  &  Schmuki,  P.
(2011).  TiO  2  Nanotubes :  Synthesis and Applications Angewandte. Angewandte  Chemie  (International
Ed.  in  English) , 50 ,  2904–2939. https://doi.org/10.1002/anie.2010013
74
Smith,  Y.  R.,  Ray,  R.  S.,  Carlson,  K., Sarma, B., & Misra, M. (2013). Self- Ordered Titanium Dioxide Nanotube Arrays:  Anodic  Synthesis  and  Their Photo/Electro-Catalytic Applications.
Materials , 6 , 2892–2957.
https://doi.org/10.3390/ma6072892 So,  S.,  Riboni,  F.,  Hwang,  I.,  Paul,  D.,
Hammond,  J.,  Tomanec,  O.,  … Schmuki,  P.  (2017).  Electrochimica Acta  The  double-walled  nature  of TiO  2  nanotubes  and  formation  of tube-in  -tube  structures  –  a characterization  of  different  tube morphologies. Electrochimica  Acta ,
231 , 721–731.
Song,  J.,  Zheng,  M.,  Zhang,  B.,  Li,  Q.,
Wang,  F.,  Ma,  L.,  &  Li,  Y.  (2017). Fast  Growth  of  Highly  Ordered  TiO
2  Nanotube  Arrays  on  Si  Substrate under  High-Field  Anodization. Nano Micro Letters , 9 (13), 1–11. https://doi.org/10.1007/s40820-016- 0114-4
Su, J., Zou, X., Zou, Y., Li, G., Wang, P.,
&  Chen,  J.  (2013).  Porous  Titania with  Heavily  Self-Doped  Ti3+  for Specific  Sensing  of  CO  at  room temperature. Inorganic  Chemistry ,
52 (10), 5924–5930.
Tan,  J.,  Wlodarski,  W.,  Kalantar-zadeh,
K.,  &  Livingston,  P.  (2006).  Carbon Monoxide  Gas  Sensor  Based  on Titanium  Dioxide  Nanocrystalline with  a  Langasite  Substrate. IEEE Sensors Journal , 228–231.
Wang, C., Yin, L., Zhang, L., Xiang, D., &  Gao,  R.  (2010).  Metal  Oxide  Gas Sensors:  Sensitivity  and  Influencing Factors. Sensors , 10 ,  2088–2106. https://doi.org/10.3390/s100302088
Wetchakun, K.,
Samerjai, T.,
Tamaekong,  N.,  Liewhiran,  C.,
Siriwong,  C.,  Kruefu,  V.,  … Phanichphant,  S.  (2011).  Chemical
Semiconducting  metal  oxides  as sensors for environmentally hazardous gases. Sensors &
Actuators: B. Chemical , 160 (1), 580–
591.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2011.08. 032
Zhang,  Y.,  Zeng,  W.,  Ye,  H.,  &  Li,  Y.
(2018).  Enhanced  Carbon  Monoxide Sensing  Properties  of  TiO  2  with Exposed  (  001  )  facet :  A  Combined First-principle  and  Experimental Study. Applied  Surface  Science ,  (1). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018
.02.036
Zuas, O., & Hamim, N. (2013). Synthesis
,  Characterization  and  Properties  of CeO  2  -doped  TiO  2  Composite Nanocrystals. Materials  Science ,
19 (4), 443–447.