J URNAL FISIKA DAN APLIKASINYA VOLUME 11, NOMOR 1 JANUARI 2015 Fabrikasi Lapisan TiO 2 menggunakan Metode Spin-Coating dengan Variasi Pengadukan dan Karakterisasi Sifat Optisnya Vicran Zharvan, ∗ Risqa Daniyati, Hadi Santoso, Nur Ichzan AS, Gatut Yudoyono, dan Darminto † Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111 Intisari Telah dilakukan penelitian mengenai fabrikasi lapisan TiO2 dengan metode spin-coating. Serbuk TiO2 di- sintesis dengan menggunakan metode ko-presipitasi yang diperoleh dari prekursor TiCl3 dengan variasi waktu pengadukan 5, 10 dan 25 jam. Serbuk TiO2 selanjutnya diuji XRD untuk mengetahui fasa yang terkandung. Analisis fasa menunjukkan bahwa semua serbuk yang disintesis memiliki fasa anatase dengan ukuran kristal 11,8 nm; 10,7 nm dan 9,6 nm seiring meningkatnya lama waktu pengadukan. Lapisan TiO2 difabrikasi dengan menggunakan metode spin coating dan dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM dan UV-Vis spektrofotometer untuk mengetahui struktur, morfologi dan sifat optik. Keseluruhan lapisan yang telah difabrikasi memiliki fase anatase dengan morfologi permukaan yang kurang merata serta lapisan memiliki nilai celah energi 3,99 ± 0,2 eV; 3,98 ± 0,2 eV dan 3,97 ± 0,2 eV berurutan untuk lapisan 5, 10 dan 25 jam bergantung pada serbuk dan perlakuan saat fabrikasi. Abstract Fabrication of TiO2 film has been conducted. TiO2 nanopowders were prepared by co-precipitation method from TiCl3 as a precursor by varying their mixing time duration 5, 10 and 25 hours. TiO2 nanopowders were checked using XRD to examine their structure and having anatase phase with crystalline size of 11.8 nm, 10.7 nm and 9.6 nm respectively for the corresponding mixing duration. TiO2 film were fabricated using spin coating method then checked using XRD, SEM and UV-Vis spectrophotometer to examine their structure, morphology and optical properties. The prepared films also contain an anatase phase of TiO2 with non-uniform morphology and their respective band gap value are 3.99 ± 0.2 eV, 3.98 ± 0.2 eV and 3.97 ± 0.2 eV depending on the powders and their treatment. KATA KUNCI : TiO 2 , anatase, XRD, spin-coating, UV-Vis I. PENDAHULUAN Titanium dioksida merupakan material polimorpi dengan tiga bentuk fase yakni fase anatase, rutile dan brookite. Anatase merupakan struktur yang memiliki sifat fotokatalis yang baik jika dibandingkan dengan rutile atau brookite [1]. Oleh karena itu, sangat penting untuk memperhatikan param- eter seperti struktur kristal, morfologi permukaan dan kesta- bilan fasa [2] dalam menyintesis serbuk TiO 2 yang akan di- aplikasikan sebagai fotokatalis. Terdapat berbagai metode untuk menyintesis material TiO 2 seperti sol-gel. Dengan menggunakan metode ini, serbuk TiO 2 berhasil disintesis dengan fasa anatase dan memiliki ukuran kristal sebesar 7 nm untuk metode sol-gel [3]. Selain menggunakan metode sol-gel, TiO 2 juga dapat disintesis de- ngan metode sintesis pembakaran, fasa gas [2] ataupun de- * E- MAIL: vicran.zharvan@gmail.com † E- MAIL: darminto@physics.its.ac.id ngan metode ko-presipitasi dalam keadaan hidrotermal. Ke- untungan menggunakan metode ko-presipitasi karena dapat dikerjakan pada temperatur rendah serta kemudahan mengatur ukuran partikel. Hasil yang diharapkan dengan menggunakan metode ini adalah diperolehnya ukuran partikel yang lebih ke- cil dan lebih homogen dibandingkan dengan metode pencam- puran larutan padat dan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan metode sol-gel [4]. Salah satu parameter yang dapat divariasikan adalah dengan cara memvariasikan lama waktu pengadukan. Dalam aplikasinya, TiO 2 dengan fasa anatase memiliki ak- tivitas yang baik dalam aplikasi fotokatalis. Perkembangan TiO 2 sebagai material fotokatalis mengalami perkembangan yakni dalam bentuk serbuk menuju ke bentuk lapisan yang se- lanjutnya diaplikasikan sebagai material self-cleaning. Selain itu, material TiO 2 banyak dimanfaatkan sebagai material yang bersifat penjernihan lingkungan serta dekomposisi dye pada limbah buangan. Salah satu metode untuk mencapai hal terse- but adalah dengan membuat lapisan TiO 2 . Lapisan TiO 2 dapat diperoleh dengan berbagai cara seperti: dip coating, sputter- ing, CVD, MOCVD [5], dan spin coating. c  Jurusan Fisika FMIPA ITS -41