Sintesis senyawa aurivillius babi4ti4o15 terdoping vanadium dengan metode lelehan garam

INDONESIA: Senyawa Aurivillius lapis empat BaBi4Ti4O15 (BBT) dilaporkan berpotensi digunakan sebagai fotokatalis dengan energi celah pita 3,2 eVsehingga hanya bekerja pada daerah sinar UV. Salah satu strategi yang banyak dilaporkan untuk menurunkan energi celah pita material fotokatalis adalah pendopingan dengan logam transisi vanadium (V). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur kristal, morfologi, ukuran partikel, komposisi unsur senyawa, dan energi celah pita dari material fotokatalis BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0; 0,05; 0,1; 0,15). Metode sintesis senyawa BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0; 0,05; 0,1; 0,15) menggunakan metode lelehan garam tunggal KCl. Hasil sintesis dikarakterisasi dengan teknik X-ray diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa dan struktur kristal produk, scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) untuk menentukan morfologi, ukuran partikel, dan komposisi unsur senyawa, serta Ultraviolet-Visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) untuk menghitung energi celah pita. Hasil penelitian ini diperoleh difraktogram sampel yang menunjukkan senyawa BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0; 0,05; 0,1; 0,15) telah berhasil disintesis dan ditemukan pengotor berupa TiO2 rutil pada x= 0; 0,05; 0,1; 0,15 serta Bi4V2O11 pada x= 0,15. Mikrograf SEM material BaBi4Ti4-xVxO15 menunjukkan morfologi plate-like yang cenderung teraglomerasi dengan unsur-unsur penyusun berupa Ba, Bi, Ti, V dan O. Spektrum UV-Vis DRS menunjukkan bahwa BBT mengalami penurunan energi celah pita setelah didoping dengan logam transisi V dari 3,2 ke 3,09 eV. Penurunan energi celah pita semakin meningkat dengan pergeseran panjang gelombang lebih mendekati daerah sinar tampak seiring bertambahnya konsentrasi dopan. ENGLISH: The fourth layer Aurivillius compound BaBi4Ti4O15 (BBT) is reported to have potential to be used as a photocatalyst with a band gap energy of 3.2 eV. One of the widely reported strategies for reducing the band gap energy of photocatalyst material is doping with the transition metal vanadium (V). This study aims to determine the crystal structure, morphology, particle size, elemental composition of compounds, and band gap energy of BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0; 0.05; 0.1; 0.15) photocatalyst materials. The method of synthesis BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0; 0.05; 0.1; 0.15) compound was using the KCl single molten salt method. The synthesis results were characterized by X-ray diffraction (XRD) technique to identify the crystal phase and structure of the product, scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) to determine morphology, particle size, and elemental composition of the compound, and Ultraviolet-Visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) to calculate the band gap energy. The result of this research obtained a sample diffractogram which showed that BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0; 0.05; 0.1; 0.15) compounds had been successfully synthesized and an impurity was found in the form of TiO2 rutile at x= 0; 0.05; 0.1; 0.15 and Bi4V2O11 at x= 0.15. SEM micrograph of BaBi4Ti4-xVxO15 material showed a plate-like morphology that tended to agglomerate with constituent elements in the form of Ba, Bi, Ti, V and O. The UV-Vis DRS spectrum showed that BBT had decreased the band gap energy after doping with the transition metal V from 3.2 to 3.09 eV. The decrease in band gap energy was increased with a shift in wavelength closer to the visible light region as the dopant concentration increased. ARABIC: تم الإبلاغ عن أن الطبقة الرابعة من مركب Aurivillius BaBi4Ti4O15 (BBT) لديها إمكانية استخدامها كمحفز ضوئي مع طاقة فجوة نطاق تبلغ eV 3.2 بحيث تعمل فقط في منطقة ضوء الأشعة فوق البنفسجية. واحدة من الاستراتيجيات التي تم الإبلاغ عنها على نطاق واسع لخفض طاقة فجوة النطاق لمواد الحفاز الضوئي هي تعاطي المنشطات باستخدام الفاناديوم المعدني الانتقالي (V). تهدف هذه الدراسة إلى تحديد التركيب البلوري ، والتشكل ، وحجم الجسيمات ، والتركيب الأولي للمركبات ، وطاقة فجوة النطاق لمادة الحفاز الضوئي (0,15 ؛0,1 ؛0,05 ؛0= x) .BaBi4Ti4-xVxO15 استخدمت طريقة توليف مركبات (0,15 ؛0,1 ؛0,05 ؛0=x) BaBi4Ti4-xVxO15 باستخدام طريقة ذوبان الملح المفرد KCl. تميزت نتائج التوليف بتقنية حيود الأشعة السينية (XRD) لتحديد التركيب البلوري للمنتج ، ومسح التحليل الطيفي المشتت للطاقة بالمجهر الإلكتروني (SEM-EDS) لتحديد التشكل وحجم الجسيمات والتركيب الأولي للمركب ، و التحليل الطيفي للانعكاس المنتشر فوق البنفسجي المرئي (UV-Vis DRS) لحساب طاقة فجوة النطاق. حصلت نتائج الدراسة على عينة حيود توضح أن المركب (0,15 ؛0,1 ؛0,05 ؛0=x) BaBi4Ti4-xVxO15 قد تم تصنيعه بنجاح وتم العثور على شوائب في شكل روتيل TiO2 عند 0,15 ؛0,1 ؛0,05 ؛0=x و Bi4V2O11عند 0.15=x. تُظهر صورة مجهرية SEM لمادة BaBi4Ti4-xVxO15 شكلًا يشبه الصفيحة يميل إلى التكتل مع العناصر المكونة في شكل V, Ti, Bi, Ba وO. يُظهر طيف الأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV-Vis DRS) أن BBT قد قلل من طاقة فجوة النطاق بعد تعاطي المنشطات مع الفاناديوم المعدني الانتقالي V من 3.2 إلى eV 3.09. يزداد الانخفاض في طاقة فجوة النطاق مع حدوث تحول في الطول الموجي بالقرب من منطقة الضوء المرئي مع زيادة تركيز شوائب

Characterization of Vanadium-Doped BaBi4Ti4O15 Prepared by Molten KCl Salt Method

One of the potential properties of the Aurivillius compound is photocatalyst. The four-layered Aurivillius compound BaBi4Ti4O15 has a bandgap energy of 3.2 eV caused having work function in the UV light area. The strategy to decrease the bandgap energy is doping with metal elements such as vanadium (V). In this research, vanadium-doped BaBi4Ti4O15 (BaBi4Ti4-xVxO15) (x= 0, 0.05, 0.1, and 0.15)) compounds was synthesized through the molten KCl salt method. The diffractogram samples showed that BaBi4Ti4-xVxO15 (x= 0, 0.05, 0.1, 0.15) had been successfully obtained but still found impurities  TiO2 (rutile phase) at x= 0, 0.05, 0.1, 0.15, and Bi4V2O11 at x= 0.15. The SEM image showed that the particle has plate-like morphology. The UV-Vis DRS spectrum showed that vanadium-doped BaBi4Ti4O15 has lower bandgap energy

Synthesis of Bi4Ti3O12 and Bi4Ti2.95V0.05O12 micro sheets via NaCl-KCl molten salt method

Bi4Ti3O12 is a tri-layer Aurivillius member compound that was reported to have good photocatalytic properties. Metal element doping and morphological particle tuning are strategies to increase photocatalyst activity. In this research, Bi4Ti3O12 and Bi4Ti2.95V0.05O12 microsheets were synthesized using NaCl/KCl molten salt method. SEM and X-ray powder diffraction pattern of the products show that the Bi4Ti3O12 and Bi4Ti2.95V0.05O12 microsheets were successfully synthesized. However, the Bi4Ti2.95V0.05O12 contains some impurities. UV-Vis DRS analysis of both samples resulting in a band gap energy of ~2.97 eV

Synthesis and characterization of plate-like vanadium doped SrBi4Ti4O15 prepared via KCl molten salt method

SrBi4Ti4O15 is one of four-layered Aurivillius compound family member that can be used as photocatalyst material that works in the violet light region. To expand its work function range can be conducted by doped with metal elements to SrBi4Ti4O15 as results reduced its band gap energy. In this research, we synthesized vanadium doped SrBi4Ti4O15 (SrBi4Ti4-nVnO15 (n= 0, 0.05, 0.1, and 0.15)) by molten salt method (used KCl salt). The diffractogram sample showed that the target compounds SrBi4Ti4-nVnO15 (n= 0, 0.05, 0.1, and 0.15) had been successfully synthesized with the space group A21am without impurities. The SEM micrographs showed the particle shape of SrBi4Ti4-nVnO15 (n= 0, 0.05, 0.1, and 0.15) was plate-like (sheets) and V dopant did not cause agglomeration. The result of Kubelka-Munk equation calculation showed that the V dopant can reduced the band gap energy value from 3.04 eV (408 nm) to 2.84 eV (437 nm