## TRANFORMASI POLIMORFIK DAN KARAKTERISASI MIKROSTRUKTUR
FASA TiO 2 YANG DIHASILKAN MELALUI KALSINASI NANOPITA HIDROGEN TITANAT
(Polymorphic Transformation and Microstructure Characterization of TiO 2 Phases Prepared by the Calcination of Hydrogen Titanates Nanoribbons)

## Hari Sutrisno
Department of Chemistry Education, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Yogyakarta State University, Karangmalang, Yogyakarta 55281 E-mail: sutrisnohari@uny.ac.id

## Abstract
Sodium  titanates  were  synthesized  by  hydrothermal  method  using  Ti(O 2 )O.2H 2 O  as  the  starting material in 10 M NaOH at 150°C for 72 h. Hydrogen titanate nanoribbons were obtained by ion exchange of H + for K + in sodium titanates by 0.1 M HCl. TiO 2 (B), anatase, and anatase-rutile mixture were obtained by  the  calcinations  of  hydrogen  titanate  nanoribbons  for  2  h  at  500,  700,  and  900°c  respectively. Hydrogen titanate nanoribbons were characterized by X-rays Diffraction (XRD), High Resolution Scanning Electron  Microscopy  (HRSEM)  and  High  Resolution  Transmition  Electron  Microscopy  (HRTEM). Microstructure of pseudo-TiO 2 (B), anatase, and rutile prepared by the calcinations of hydrogen titanates have been determinated in ab initio by the Two Stage Method from powder XRD data. Hydrogen titanates nanoribbons convert into pseudo-TiO 2 (B) then anatase and finaly rutile structures by heat treatment.
Keywords: polymorphic transformation, microstructure characterization, titanium dioxide

## PENDAHULUAN
Titanium  dioksida  (TiO 2 )  merupakan semikonduktor  yang  bersifat inert dan  tidak toksik, sehingga banyak diaplikasikan dalam kehidupan  manusia,  antara  lain:  pewarna ( pigment )  putih  dalam  cat,  plastik,  kertas, tekstil,  penyamakan  kulit,  farmasi  (pengisi kapsul,  pasta  gigi  dan  absorber  sinar  UV dalam  krim  pelindung  sinar  matahari,  dan kosmetika)  [1],  katalis-fotokatalis  dan  degra- dasi  senyawa  organik  [2-7]  dan  pembersih air  limbah  [8].  Nanopartikel  TiO 2 menjadi
perhatian  yang  besar  untuk  membuat membran  yang  berguna  pada  pengem- bangan  sel  surya  tipe  Grätzel  melalui penambahan zat warna ( dye ) [9-14], pengembangan hidrofil aktif permukaan atau fotohidrofil  oleh  sinar  matahari  atau  ultra violet  [15-18],  sifat  anti  bakteri  pada permukaan  yang  dapat  digunakan  dalam lingkungan rumah sakit [19-21].
Konsep aplikasi TiO 2 sebagai absorber sinar UV, fotokatalis, sel surya tipe Grätzel, fotohidrofil dan anti bakteri
berdasarkan proses kimia yang terjadi akibat transisi  elektron  dari  pita  valensi  ke  pinta konduksi.  Energi gap ( E g ) dan luas permukaan  spesifik  memiliki  peran  yang sangat  penting dalam proses transisi elektron tersebut. Luas permukaan dipengaruhi  oleh  ukuran  dan  morfologi partikel,  sedangkan  energi  gap  berkaitan dengan  tipe  struktur  atau  polimorfi  TiO 2 .
Titanium dioksida memiliki  11 polimorfi. Tiga di  antaranya  terdapat  di  alam  dalam  bentuk mineral  yang  stabil  yaitu  anatas  [22],  rutil [23-24]  dan  brookit  [25-26].  Tiga  yang  lain bersifat  metastabil  yang  dihasilkan  secara sintesis  yaitu  TiO 2 (B)  [27-28],  TiO 2 (H)- holandit [29], TiO 2 (R)-ramsdelit [30], sedang- kan  lima  lainnya  dihasilkan  melalui  sintesis pada  tekanan  dan  temperatur  tinggi  yaitu TiO 2 tipe  kolumbit  -PbO 2 (TiO 2 -II)  [31-32], TiO 2 tipe  badeleyit  (TiO 2 -MI)  [33-34],  TiO 2 ortorombik  (TiO 2 -OI)  [35],  TiO 2 tipe  fluorit CaF 2 dan TiO 2 tipe cotunit [36].
Usaha  yang  sering  dilakukan  untuk mendapatkan partikel TiO 2 untuk meningkatkan aktifitas kinerjanya, disamping melalui  pengontrolan  ukuran  dan  morfologi, juga  pengontrolan  tipe  struktur  melalui perlakuan temperatur, pH dan tekanan pada pengembangan prosedur, metode dan teknik sintesis,  dan  serta  penggunaan  prekursor titanium.  Penelitian  ini  dilaksanakan  untuk mendapatkan  TiO 2 tipe  struktur  tertentu melalui  kalsinasi  pada  berbagai  temperatur prekursor nanopita hidrogen titanat.

## METODE PENELITIAN Bahan
Bahan-bahan yang digunakan:  kristal [Ti 8 O 12 (H 2 O) 24 ]Cl 8  HCl  7H 2 O [37] yang dihasilkan  dari  reaksi  TiOCl 2 .1,4HCl.H 2 O (4,85  M,  Millenium)  dengan  uap  air  dalam kondisi  humiditas  lingkungan  55%  H 2 SO 4 (Aldrich),  HCl  (Merck),  NaOH  (Merck),  H 2 O 2 (30 %, Aldrich) dan akuades.

## Peralatan
Alat-alat  yang  diperlukan:  peralatan bomb  hidrotermal  (kapasitas  50  ml  yang dilengkapi dengan kontrol temperature otomatis),  penyaring  vakum,  timbangan, pengaduk  magnet, oven  dan  pompa  vakum. Instrumen yang diperlukan untuk karakterisasi padatan:  difraktometer  sinar-X ( X-ray  Diffraction/XRD )  serbuk  merk  Bruker D8  Advance,  mikroskop  elektron  resolusi tinggi  mode  transmisi  ( High  Resolution Transmition  Electrom  Microscopy/HRTEM ) merk  Hitachi  H9000NAR  dengan  batas resolusi  1,8  Å  dan  miroskop  elektrom resolusi tinggi mode saputan ( High Resolution  Scanning  Electron  Microscopy/ HRSEM ) merk JEOL tipe 6400.

## Prosedur Kerja

## Sintesis nanopita hidrogen titanat
Hidrogen titanat dihasilkan dari petukaran  natrium  titanat  dengan  larutan HCl.  Natrium  titanat  dihasilkan  berdasarkan metode hidrotermal. Natrium titanat dihasilkan  dari  reaksi  NaOH  pekat  dengan
padatan kuning Ti(O 2 )O.2H 2 O sebagai prekursor. Padatan Ti(O 2 )O.2H 2 O [38]
dihasilkan  dari  penambahan  larutan  30% H 2 O 2 sedikit  demi  sedikit  secara  berlebih  ke dalam larutan [Ti 8 O 12 (H 2 O) 24 ]Cl 8
 HCl  7H 2 O.
Natrium  titanat  dihasilkan  melalui pencampuran  1,5  g  padatan  Ti(O 2 )O.2H 2 O dengan  30  ml  larutan  NaOH  10  M  dalam wadah  teflon  dengan  ukuran  volume  50  ml dan  diaduk  selama  2  jam.  Wadah  teflon dimasukkan  dalam  bomb  hidrotermal  dan dipanaskan  dalam  keadaan  statik  pada temperatur 150 o C selama 72 jam. Selanjutnya,  campuran  tersebut  disaring dengan  penyaring  vakum,  dicuci  dengan akuades  berkali-kali  dan  dikeringkan  pada temperature  100°C  selama  2  jam.  Seluruh padatan natrium titanat yang dihasilkan pada proses  di  atas  dimasukkan  kedalam  100  ml larutan  0,1  M  HCl  dan  diaduk  pada  suhu kamar  selama  5  jam  dan  selanjutnya disaring.  Padatan  yang  diperoleh  dicuci dengan  akuades  hingga  menghasilkan  filtrat dengan pH~6-7, kemudian dipanaskan dalam  oven  pada  temperatur  70°C  selama 20  jam.  Hidrogen  titanat  dikarakterisasi dengan XRD serbuk, HRSEM menggunakan karbon  tipis  sebagai  pelapis  sampel  dan HRTEM mengunakan  jaring-jaring  tembaga berpolimer terlapis karbon tipis.
Perlakuan pemanasan  (kalsinasi) pada hidrogen titanat
Serbuk hidrogen titanat dibagi menjadi  4  bagian : 1 bagian disimpan dan  3
bagian  masing-masing  dipanaskan  dalam tungku  pemanas  pada  temperatur  500,  700 dan  900°C  selama  2  jam.  Masing-masing padatan hasil perlakuan tersebut dikarakterisasi  dengan XRD serbuk  untuk dikarakterisasi strukturnya.

## Analisis Kristalografi
Analisis  kristal  semua  padatan  atas dasar  pola XRD dilakukan  dengan  bantuan program  kristalografi.  Penentuan  struktur dilakukan  melalui  Metode  Dua  Tingkat  ( The Two-Stage  Method )  [39]:  (a).  tahap  1a: analisis  profil  dan  tahap  1b:  dekomposisi pola dan (b). tahap 2: perhitungan kristalografik  yang  meliputi:  analisis least squares ,  analisis  struktur  dan  perhitungan yang  lain.  Parameter  kisi  dan  group  ruang secara berturut-turut diperoleh dengan program  Dicvol  [40]  dan  Chekcell  [41]. Analisis profil, dekomposisi pola dan analisis least  squares dilakukan  dengan  bantuan program  Fullprof  yang  terintegrasi  dalam program Winplotr [40], sedangkan penentuan  struktur  yang  meliputi  koordinat atom  dan  parameter  pergeseran  isotropik ataupun  anisotropik  menggunakan  metode Langsung  dan  Patterson  dengan  bantuan program ShelXS dan ShelXL yang terintegrasi  dalam  program  Oscail-X  [42]. Penggambaran  struktur  atom  dalam  tiga dimensi  dilakukan  dengan  bantuan  program Diamond [43].

## HASIL DAN PEMBAHASAN Karakterisasi nanopita hidrogen titanat
Sintesis  natrium  titanat  dilaksanakan menggunakan  prekursor  Ti(O 2 )O.2H 2 O  dan NaOH pekat (10M) dengan metode hidrotermal pada temperature 150°C selama 72  jam  dan  dilanjutkan  pertukaran  kationik
dengan  larutan  HCl  menghasilkan  senyawa hidrogen titanat.
Hidrogen titanat dikarakterisasi  dengan XRD (Gambar  1) menunjukkan  kehadiran  pola XRD dari hidrogen  titanat  H 2 Ti 2 O 5. H 2 O  sebagaimana telah dipelajari oleh Guo et al. [44], Tsai and Tang [45] dan Zhang et al. [46].
Gambar 1. Pola XRD serbuk hidrogen titanat (H 2 Ti 2 O
5 .H 2 O)
Reaksi  kimia  pertukaran  kationik  dari natrium  titanat  (Na 2 Ti 2 O 4 (OH) 2 )  menjadi hidrogen titanat (H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O) adalah sebagai berikut:
Na 2 Ti 2 O 4 (OH) 2 (s) + 2 HCl(aq) 
Na 2x H x Ti 2 O 5 .H 2 O(s)  H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O(s) +
2 NaCl(aq) Senyawa hidrogen titanat
(H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O) merupakan titanat layer dengan tipe struktur seperti pada lepidokrosit (  -FeO(OH)). Hidrogen  titanat  ini  memiliki
kesamaan  tipe struktur  dengan Cs 2 Ti 6 O 13 [47]
dan sesium titanat (Cs x Ti 2-x/4  x/4 O 4 ) [48] . Struktur  titanat  tipe  struktur  lepidokrosit memiliki  struktur  layer  berpola  lurus  dengan kation  antar  layer  pada  salah  satu  bidang, sedangkan pada bidang lainnya menunjukkan  layer  poli-oktahedral  dengan pola  zig-zag.  Berdasarkan  pola XRD pada Gambar 1, terdapat spektra dengan intensitas  tinggi  pada  d  =  8,055  Å  yang merupakan jarak antar layer atau jarak antar bidang (200).
(200) (110) (020) d = 8,055 Å
Gambar  2. Foto  padatan  hasil  karakterisasi  dengan HRSEM hidrogen  titanat: (a). perbesaran 25.000x dan (b). 50.000x
Gambar  3. Foto  padatan  hasil HRTEM dari  hidrogen  titanat:  (a).  morfologi  nanopita,
(b). mikrostruktur, (c). jarak antar bidang sepanjang sumbu a dan (d). jarak antar layer sepanjang sumbu b
(a) (b) 0,331 nm (a) (b) (c) (d) 0,789 nm
Karakterisasi dengan
HRSEM
(Gambar  2)  dan HRTEM (Gambar  3a) diketahui  hidrogen  titanat  memiliki  morfologi pita  dengan  dimensi  lebar  ~25-500  nm. Pengukuran  antar  layer  diketahui  sebesar 7,89  Å  (Gambar  3d)  dan  jarak  sebesar  3,31 Å  tegak  lurus  dengan  jarak  antar  layer tersebut (Gambar 3c). Jarak sebesar 7,89  Å tersebut merupakan jarak antar bidang (200), sedangkan  jarak  3,31  Å  merupakan  jaran antar  bidang  (110).  Bidang-bidang  tersebut sangat  dominan,  sehingga  muncul  dengan intensitas  tinggi  pada  dalam  pola XRD serbuk hidrogen titanat (H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O).
Pengaruh  temperatur  kalsinasi  terhadap struktur polimorfi TiO 2
Kalsinasi  hidrogen  titanat  pada  temperatur 500°C
Padatan yang dihasilkan dari kalsinasi  hidrogen  titanat  pada  temperatur 500°C  merupakan  TiO 2 dengan  tipe  struktur TiO 2 (B).  Berdasarkan  hasil Fullprof  Patern
Matching pola XRD (Gambar 4)
menunjukkan bahwa padatan tersebut memiliki sistem kristal monoklinik, grup ruang C 2/ m (no. 12), parameter kisi: a = 12,2205 Å, b = 3,7771 Å, c =  6,5389 Å dan  = 106,36° (R wp = 12,2 % dan Indek GoF = 1,5).
Gambar 4. Fullprof patern matching dari pla XRD pseudo -TiO 2 (B)
Analisis mikrostruktur dengan menggunakan metode Langsung dan Patterson  diperoleh  koordinat  atom-atom  Ti dan O, serta pergeseran parameter isotropik (Tabel  1).  Nilai  parameter  pergeseran
anisotropik  tidak  dapat  ditentukan  tetapi hanya  dapat  ditentukan  nilai  parameter pergeseran  isotropik  yang  cukup  besar dikarenakan kristal memiliki kristalinitas yang rendah.  Panjang  ikatan  Ti-O  penyusun
oktahedral  diketahui  terdapat  ikatan  yang pendek:  1,532  dan  1,479  Å,  serta  ikatan yang  panjang:  2,902  Å.  Berdasarkan  hal tersebut  dapat  dispastikan  bahwa  penyusun
struktur  TiO 2 berupa  oktahedral  terdistorsi dan  segi  empat  piramidal  (Gambar  5), sehingga  kristal  tersebut  lebih  cenderung memiliki tipe struktur pseudo -TiO 2 (B).
Tabel 1. Koordinat atom, parameter pergeseran isotropik dan jarak ikatan Ti-O dalam struktur pseudo -TiO 2 (B) Atom           Wyck. x y z U (Å 2 ) TI1 4 i 0,17169 0 0,35394 0,1630 TI2 4 i 0,06876 0 0,70367 0,4407 O1 4 i 0,16752 0 0,03459 0,2562 O2 4 i 0,25970 0 0,68236 0,2186 O3 4 i 0,04741 0 0,25026 0,2357 O4 4 i 0,34170 0 0,28597 0,2347 Ikatan Ti-O (Å) TI2 —O3 i 1,532 TI1 —O3 1,479 TI2 —O1 ii 2,161 TI1 —O2 iii 2,107 TI2 —O4 iii 2,174 TI1 —O4 2,244 TI2 —O4 iv 2,174 TI1 —O2 iv 2,107 TI2 —O3 2,902 TI1 —O1 2,074 TI2 —O2 2,376
Gambar  5. Struktur pseudo -TiO 2 (B)  (kristal  hasil  kalsinasi  hidrogen  titanat  pada  temperature 500°C)  proyeksi  (010)  tersusun  dari  oktahedral  (TiO 6 )  terdistorsi  dan  segiempat piramidal (TiO 5 )
Kalsinasi  hidrogen  titanat  pada  temperatur 700°C Hasil analisis Fullprof Patern
Matching pola XRD menunjukkan  bahwa kristal  yang  didapat  dari  kalsinasi  hidrogen titanat  pada  temperatur  700°C  merupakan
TiO 2 dengan tipe struktur anatas (Gambar 6). Kristal  ini  memiliki  memiliki  sistem  kristal tetragonal,  grup  ruang I 4 1 / amd (no.  141) dengan parameter kisi: a = 3,8048 Å dan c = 9,5962 Å (Rwp = 6,42 % dan GoF = 1,4).
Gambar 6. Fullprof patern matching dari pola XRD TiO 2 - anatas
Tabel 2. Koordinat atom, parameter pergeseran anisotropik dan jarak ikatan Ti-O dalam struktur anatas (kalsinasi hidrogen titanat pada temperature 700°C)
Atom Wyck. Occ. x y z TI1 4 b 0 0 1/2 O1 8 e 0,5 0 -1/2 0,54302 Parameter pergeseran anisotrop (Å 2 ) Atom U 11 U 22 U 33 U 12 U 13 U 23 TI1 0,07081  0,07081  0,06503  0,00000  0,00000  0,00000 O1 0,04324  0,10286  0,08831  0,00000  0,00000  0,00000 Ikatan Ti-O (Å) TI1 —O1  1,947 TI1 —O1 iv 1,986 TI1 —O1 i 1,947 TI1 —O1 v 1,986
TI1 —O1 ii 1,947 TI1 —O1 iii 1,947
Analisis mikrostruktur dengan metode Langsung dan Patterson diperoleh koordinat atom-atom  Ti  dan  O,  serta  pergeseran parameter  anisotropik  (Tabel  2).  Parameter pergeseran  anisotrpik  memiliki  nilai  yang sangat  baik,  karena  kristalinitas  padatan tersebut  sangat  tinggi.  Panjang  ikatan  Ti-O
penyusun oktahedral terdiri dari 2 tipe yaitu 4 buah  sebesar  1,947  Å  yang  terletak  pada ekuatorial  dan  2  buah  sebesar  1,986  Å terletak  pada  aksial.  Gambar  7  merupakan penggambaran struktur  anatas dari kalsinasi hidrogen titanat pada temperatur 700°C.
Gambar 7. Struktur anatas (kalsinasi hidrogen titanat pada temperature 700°C): (a).  penggambaran  struktur  atom  dengan  anisotropik  faktor  probabilitas ( thermal ellipsoids ) 75 % dan (b). penggambaran struktur oktahedral
Kalsinasi  hidrogen  titanat    pada  temperatur 900°C
Hasil analisis Fullprof
Patern Matching pola XRD padatan yang dihasilkan dari kalsinasi hidrogen titanat pada temperatur  900°C  menunjukkan  adanya  2 fasa polimorfi  TiO 2 yaitu  tipe  struktur  anatas (mayor)  dan  rutil  (minor)  (Gambar  8).  Kristal anatas  memiliki  sistem  kristal  tetragonal, grup  ruang I 4 1 / amd (no.  141)  dengan parameter kisi: a = 3,8122 Å dan c = 9,6309
Å,  sedangkan  rutil  memiliki  sIstem  kristal tetragonal,  grup  ruang P 4 2 / mnm (no.  136) dengan parameter kisi: a = 4,6359 Å dan c = 2,9926 Å,  (Rwp = 12,2 % dan GoF = 1,8).
Analisis mikrostruktur dengan menggunakan metode Langsung dan Patterson  diperoleh  koordinat  atom-atom  Ti dan O, serta pergeseran parameter anisotropik  dalam  masing-masing  polimorfi TiO 2 : anatas dan rutil (Tabel 3).
(a)
(b)
Gambar 8. Fullprof patern matching dari XRD anatas dan rutil (kalsinasi hidrogen titanat pada temperature 900°C)
Tabel 3. Koordinat Atom, parameter pergeseran anisotropik dan jarak ikatan Ti-O dalam struktur anatas dan rutil (kalsinasi hidrogen titanat pada temperature 900°C)
TiO 2 -anatas Atom Wyck. Occ. x y z TI 4 b 0,25 1/2 0 1/4 O 8 e 0 0 0,29047 Parameter pergeseran anisotrop (Å 2 ) Atom U 11 U 22 U 33 U 12 U 13 U 23 TI 0,05470  0,05470  0,05343  0,00000  0,00000  0,00000 O 0,10850  0,04504  0,06243  0,00000  0,00000  0,00000 Ikatan Ti-O (Å) TI —O i 1,946 TI —O iv 2,018 TI —O ii 1,946 TI —O v 2,018
TI —O iii 1,946 TI —O 1,946 TiO 2 -Rutil Atom Wyck. Occ. x y z TI 2 a 0 0 0 O 4 g 2 -0,28337  0,28337  0 Parameter pergeseran anisotrop (Å 2 ) Atom U 11 U 22 U 33 U 12 U 13 U 23 TI 0,07383  0,07383  0,05344  -0,01434  0,00000  0,00000 O 0,06318  0,06318  0,01288  0,01234  0,00000  0,00000 Ikatan Ti-O (Å) TI —O i 2,063 TI —O  1,858 TI —O ii 2,063 TI —O v 1,858
TI —O iii 2,063 TI —O iv 2,063
Parameter  pergeseran  anisotropik memiliki  nilai  yang  sangat  baik,  karena kristalinitas campuran kristal tersebut sangat tinggi.  Kristal  anatas  terdiri  dari  2  tipe  Ti-O penyusun  oktahedral  yaitu  4  buah  sebesar 1,946  Å  yang  terletak  pada ekuatorial dan 2 buah  sebesar  2,018  Å  terletak  pada  aksial. Dalam  kristal  rutil  juga  terdiri  dari  2  tipe panjang  ikatan  Ti-O,  dimana  panjang  ikatan
yang  terletak  pada  ekuatorial  lebih  panjang dari  pada  aksial.  Panjang  ikatan  Ti-O  yang terletak  dpada  ekuatorial  sebanyak  4  buah dengan  panjang  2,063  Å  dan  2  buah  pada aksial  dengan  panjang  ikatan  1,858  Å. Gambar 9 merupakan penggambaran struktur  anatas  dam  rutil  dari  kalsinasi hidrogen titanat pada temperatur 900°C.
Gambar  9. Struktur:  (a).  anatas  dan  rutil  (kalsinasi  hidrogen  titanat  pada  temperature 900°C) ( penggambaran  struktur  atom  dengan  anisotropik  faktor  probabilitas (thermal ellipsoids)75 % dan penggambaran strukur oktahedral)
Transformasi fasa polimorfi TiO 2 Fasa  TiO 2 yang  dihasilkan  dari kalsinasi hidrogen titanat (H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O) pada temperatur  500,  700  dan  900°C  secara berturut-turut  yaitu  TiO 2 (B),  anatas,  dan
campuran  anatas-rutil.    Berdasarkan  atas kehadiran  3  tipe  polimorfi  TiO 2 tersebut disimpulkan  bahwa  terjadi  tranformasi  fasa akibat  perlakuan  panas  dari  struktur  2  D (dimensi): H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O menjadi 3D: pseudo -
(a) (b)
TiO 2 (B)  anatas  rutil.  Mekanisme penggelinciran bidang kristal pada transformasi struktur 2D menjadi 3D digambarkan seperti pada Gambar 10.  Fasa pseudo- TiO 2 (B)  terbentuk  dari  transformasi H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O  pada  temperatur  500 o C  melalui kondensasi antar layer walaupun pengelinciran bidangnya kurang jelas dikarenakan  hanya  bidang  (201)  dan  (110) dalam  kristal  TiO 2 (B)  yang  teridentifikasi.
Kondisi  ini  mengakibatkan  sangat  sulit menjelaskan mekanisme transformasi
fasanya terutama memperkirakan fasa antaranya.  Diperkirakan  okathedral  dalam struktur  kristal  TiO 2 (B)  tidak  ditemui  secara sempurna. Hal ini didukung dari hasil analisis strukturnya yang membuktikan bahwa struktur TiO 2 (B) cenderung berbentuk pseudo -TiO 2 (B). Selanjutnya anatas terbentukdari pseudo -TiO 2 (B), karena bidang
( 2 01) dalam struktur pseudo -TiO 2 (B)
berhubungan  erat  dengan  bidang  (10 3 ) dalam struktur anatas.
Gambar 10. Penggelinciran bidang kristal pada transformasi H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O menjadi anatas
Fasa  rutil  terbentuk  dari  anatas melalui  penggabungan  dua  bidang  kembar anatas  {112}  yang  saling  berlawanan  pada
arah  [110].  Bidang  {112}  merupakan  posisi yang  terbentuk  melalui  pemutaran  112 o tegak  lurus  [110].  Struktur  yang  terbentuk
Anatas TiO 2 (B) H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O
melalui  penggabungan  di  atas  merupakan suatu  bidang  yang  identik  dengan  bidang
(010)  pada  rutil  [49].  Transformasi  fasa  rutil dari anatas dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11 . Transformasi fasa anatas menjadi rutil

## SIMPULAN
Mikrostruktur
pseudo -TiO 2 (B),
anatase  and  rutile  yang  dihasilkan  dari kalsinasi nanopita hidrogen titanat (H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O) pada temperatur 500, 700 dan 900°C  selama  2  jam  berhasil  ditentukan secara ab  initio melalui  Metode  Dua  Tingkat ( The  Two-Stage  Method )  dari  data  XRD serbuk.  Efek  temperatur  mengakibatkan tranformasi  fasa  dari  struktur  2  D  (dimensi):
H 2 Ti 2 O 5 .H 2 O  menjadi  3D: pseudo -TiO 2 (B)  anatas  rutil.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  yang  sebesar- besarnya  kepada  Prof.  Guy  OUVRAD  dan Dr.  Luc  BROHAN  atas  dukungannya  untuk bekerja  di  laboratorium  kimia  zat  padat (Labaratoire Chimie du Solide) Institute Jean Rouxel-Université de Nantes, France.

## PUSTAKA
1.  O. Carp, C.L. Huisman,  A. Reller, Prog. Solid State Chem., 32 (2004) 33.
2.  C.H.Lu, W.H. Wu, R.B. Kale,  J. Hazard. Mat.,154 (2008) 649.
Anatas Rutil
3.  M.  Aizawa,  Y.  Morikawa,  Y.  Namai,  H.
Morikawa,  Y.  Iwasawa,  Y.,  J.  Phys. Chem. B., 109 (2005) 18831.
4.  Yu.V. Kolen’ko,  B.R.  Churagulov,  M. Kunst, L. Mazerolles, C. Colbeau-Justin, Appl. Catal. B: Environ., 54 (2004) 51.
5.  P.S.  Awati,  S.V.  Awate,  P.P.  Shah,  V. Ramaswamy, Catal. Commun., 4 (2003) 393.
6.  S.  Kim, W.  Choi, Environ. Sci. Technol., 36 (2002) 2019.
7.  C.V.  Rice,  D.  Raftery,  J.  Chem.  Soc. Chem. Commun., (1999) 895.
8.  Q. Dai, Z. Zhang, N. He, P. Li, C. Yuan, Mater. Sci.  Eng.,  C8-9 (1999) 417.
9.  M.  Grätzel,  M.,  Inorg.  Chem.,  44  (2005) 6841.
10.  M.  Grätzel,  J.  Photochem.  Photobiol.  A: Chem., 164 (2004) 3.
11.  B. O’regan,  M.  Grätzel,  Nature,  353 (1991) 737.
12.  M. Grätzel, J. Photochem. Photobiol. C : Photochem. Rev., 4 (2003) 145.
13.  U.  Bach,  D.  Lupo,  P.  Compte,  J.E. Moser,  F.  Weissörtel,  J.  Salbeck,  H Spreitzer, M. Grätzel, Nature, 395 (1998) 583.
14.  A. Hagfeldt, M. Grätzel, Chem.  Rev., 95 (1995)  49.
15.  A.A. Ashkarran, M.R. Mohammadi zadeh,    Mater.  Res.  Bull.,  43  (2008) 522.
16.  Y.  Masuda,  K.  Kato,  Chem.    Mater.,  20 (2008) 1057.
17.  R.  Wang,  K.  Hashimoto,  A.  Fujishima, M.  Chikuni,  E.  Kojima,  A.  Kitamura,  M. Shimohigoshi, T. Watanabe, Adv. Mater., 10 (1998) 135.
18.  R.  Wang,  K.  Hashimoto,  A.  Fujishima, M.  Chikuni,  E.  Kojima,  A.  Kitamura,  M. Shimohigoshi, T. Watanabe, Nature, 388 (1997)  431.
19.  M.S.A.S. Shah, M. Nag, T.  Kalagara, S. Singh,  S.V.  Manorama,  Chem.  Mater. 20 (2008) 2455.
20.  Z.  Huang,  P.C.  Maness,  D.M.  Blake, E.J.    Wolfrum,  S.  Smolinski,  and  W.A. Jacoby,  J.  Photochem.  Photobiol.  A: Chem., 130 (2000) 163.
21.  P.C. Maness, S. Smolinski, D.M.  Blake, Z.  Huang,  E.J.  Wolfrum,  W.A.  Jacoby, Microbiol., 65(9) (1999) 4094.
22.  T.  E.  Weirich,  M.  Winterer,  S.  Seifried, H.  Hahn,  H.  Fuess,  Ultramicroscopy, 81(3-4) (2000) 263.
23.  R.J.  Swope,  J.R.  Smyth,  A.C.  Larson, Am. Mineral., 80 (1995) 448.
24.  S.C. Abrahams, J.L. Bernstein, J. Chem. Soc. Phys. A., 55 1971 3206.
25.  W.  Luo,  S.F.  Yang,  Z.C.  Wang,  Y. Wang,  R.  Ahuja,  B.  Johanssonb,  J.  Liu, G.T.  Zou,  Solid  State  Commun.,  133 (2005) 49.
26.  W.H. Baur,  Acta Cryst., C14 (1961) 214.
27.  T.P.  Feist,  P.K.  Davies,  J.  Solid  State Chem., 101 (1992) 275.
28.  R.  Marchand,  L.  Brohan,  M.  Tournoux, Mater. Res. Bull., 15 (1980) 1129.
29.  M. Latroche, L. Brohan, R. Marchand, M. Tournoux,  J.    Solid  State  Chem.,  31 (1989) 78.
30.  J.  Akimoto,  Y.  Gotoh,  Y.  Osawa,  N. Nonose, T.  Kumagai, K. Aoki, H. Takei, J. Solid State Chem., 113 (1994) 27.
31.  I.E.  Grey,  C.  Li,  I.C.  Madsen,  G. Braunshausen,  Mater.    Res.  Bull., 23(5) (1988) 743.
32.  P.Y Simons,  F. Dachille,  Acta Cryst., 23 (1967) 334.
33.  M.Y.  Kuo,  C.L.  Chen,  C.Y.  Hua,  H.C. Yang,  P.Shen,  J.  Phys.  Chem.  B.,  109 (2005) 8693.
34.  H.  Sato,  S.  Endo,  M.T.  Sugiyama,  T. Kikegawa,  O.  Shimomura,  K.  Kusaba, Science, 251(4995) (1991) 786.
35.  N.A.  Dubrovinskaia,  L.S.  Dubrovinsky,
R. Ahuja, V.B. Prokopenko, V.  Dmitriev, H.P.  Weber,  J.M.  Osorio-Guillen,  B. Johansson,  Phys.  Rev.  Lett.,  87(27)
(2001) 275501.
36.  M.  Mattesini,  J.S.  De  Almeida,  L. Dubrovinsky, N. Dubrovinskaia, B. Johansson,  R.  Ahuja,  Phys.  Rev.  B,  70 (2004) 212101-(1).
37.  L.  Brohan,  H.  Sutrisno,  E.  Puzenat,  A. Rouet,  H.  Terrise,  Titanium  Aquo-oxo Chloride and Preparation Method Thereof. United States Patent Application Publication, No. US
2007/0041890 A1 (2010),
38.  R.L.  Rich,  Inorganic  Reaction  in  Water. Berlin: Springer (2007),
39.  G. Will, Powder Diffraction: The Rietveld Method  and  the  Two-Stage  Method. Berlin: Springer (2006),
40.  T.  Roisnel,J.  Ridriguez-Carvajal,  Win- PLOTR  a  Graphic  Tool  for  Powder
Diffraction.  Rennes:  CNRS-Lab.  de Chimie du Solide et Inorganique Moléculaire Université de Rennes. (2008),
41.  J. Laugier, B. Bochu, Chekcell. Grenoble:  Laboratoire  des  Matériaux  et
du  Génie  Physique-Ecole  Nationale Supérieure  de  Physique  de  Grenoble (INPG) (1992),
42.  P. McArdle, K. Gilligan, D. Cunningham, R.  Dark,  M.  Mahon.,  Oscail-X  version 2.1.6.  NUI  Galway:  Crystallography Center, School of Chemistry (2008),
43.  Bradenburg  K.,  Diamond  version  3.1. Bonn: Crystal Impact GbR. (2008).
44.  G.S. Guo, C.N. He, Z.H. Wang, F.B. Gu, D.M. Han, Talanta, 72 (2007) 1687.
45.  C.C.  Tsai,  H.  Teng,  Chem.  Mater.,  18 (2006) 367.
46.  M.  Zhang,  Z.  Jin,  J.  Zhang,  X.  Guo,    J. Yang, W. Li, X. Wang, Z. Zhang , J. Mol. Catal. A: Chem., 217 (2004) 203.
47.  I.E.  Grey,  I.C.  Madsen,  J.A. Watts,  L.A. Bursill,  J.J.  Kwiatkowska,  Solid  State Chem., 58(3) (1985) 350.
48.  T.  Sasaki,  M.  Watanabe,  Y.  Michiue,  Y. Komatsu,  F.    Izumi,  S.  Takenouchi, Chem. Mater., 7 (1995) 1001.
49.  R.L.  Penn,  J.F.  Banfield,  Am.  Mineral., 84 (1999) 871.