Degradasi Gas Benzena Melalui Proses Pemangkinanfoto Saput Tipis TiO2

Abstract

Pengoksidaanfoto benzena fasa gas menggunakan saput tipis TiO₂ yang disinari lampu ultralembayung telah dikaji. Saput tipis ini disediakan melalui kaedah celup angkat menggunakan sol–gel TiO₂. Tindak balas yang sama juga telah dijalankan menggunakan saput tipis TiO₂ yang didop dengan Cu₂₊ dan Fe₃₊ dengan nisbah mol TiO₂ terhadap ion logam 1:0.005, 1:0.001, 1:0.0005 dan 1:0.0003. Hasil kajian menunjukkan mangkin TiO₂ dengan pancaran cahaya UV (354 nm) mendegradasikan gas benzena sebanyak 90% dalam masa 55 minit. Walau bagaimanapun penambahan ion Fe₃₊ dengan nisbah 1:0.0005 meningkatkan peratusan degradasi benzena kepada 98% dalam masa 55 minit, sebaliknya penambahan Cu₂₊memberikan kesan negatif kepada aktiviti foto TiO₂. Kajian juga memperoleh satu nilai optimum dengan aktiviti pemangkinan adalah tertinggi bagi kedua-dua ion Fe₃₊ dan Cu₂₊. Pengaruh panjang gelombang cahaya ke atas aktiviti foto TiO₂ juga telah dikaji dengan menggunakan mangkin TiO₂ dop Fe₃₊ dengan nisbah optimum. Hasil kajian menunjukkan bahawa degradasi gas benzena meningkat dengan pengurangan tenaga cahaya yang dipancarkan. Kata kunci: Pemangkinanfoto; pengoksidaanfoto; saput tipis; TiO₂ The gas phase photooxidation of benzene was investigated using TiO₂ thin film irradiated with UV light source. The thin film was prepared via TiO₂ sol gel dip coating method. The same reaction was also carried out using TiO₂ doped with Cu₂₊ and Fe₃₊ with 1:0.005, 1:0.001, 1:0.0005 and 1:0.0003 mole ratios. The results showed that 90% of benzene was degraded after 55 minutes UV (354 nm) irradiation of the TiO₂ thin film. However the addition of Fe₃₊ ions with 1:0.0005 mole ratio degraded 98% of benzene within 55 minutes. In contrast, Cu₂₊ ions however give a detrimental effect to the photoactivity of TiO₂. An optimum ratio of dopant, where TiO₂ showed the highest activity, was determined for both Fe₃₊ and Cu₂₊. The effect of different wave-length light source was also carried out using TiO₂ doped Fe₃₊ with optimum ratio. The degradation of benzene was found to increase with decreasing light energy. Key words: Photocatalysis; photooxidation; TiO₂ thin film