Hari Sutrisno/Tinjauan Mikrostruktur Kereaktifan K-290 TINJAUAN MIKROSTRUKTUR KEREAKTIFAN ANATAS DAN RUTIL SEBAGAI MATERIAL SUPERFOTOHIDROFIL PERMUKAAN Hari Sutrisno Jurdik Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) e-mail : sutrisnohari@uny.ac.id ABSTRAK Titanium dioksida (TiO 2 ) memiliki sebelas polimorf atau alotrop. Tiga di antaranya terdapat di alam dalam bentuk mineral stabil yaitu anatas, rutil dan brookit. Tiga yang lain bersifat metastabil yang dihasilkan secara sintesis yaitu TiO 2 (B), TiO 2 (H)-holandit, TiO 2 (R)-ramsdelit, sedangkan lima lainnya dihasilkan melalui sintesis dengan perlakuan tekanan dan temperatur tinggi yaitu TiO 2 tipe kolumbit α- PbO 2 (TiO 2 -II), TiO 2 tipe badeleyit (TiO 2 -MI), TiO 2 -ortorombik (TiO 2 -OI), TiO 2 tipe fluorit CaF 2 dan TiO 2 tipe cotunit. Di antara ke sebelas polimorf TiO 2 tersebut, anatas dan rutil paling banyak digunakan untuk aplikasi dalam kehidupan. Nanopartikel titanium dioksida digunakan secara luas sebagai: cat, penyaring, fotovoltaik berbasis zat pewarna (sel Grätzel), fotokatalis, pembersih otomatis permukaan, pengembangan hidrofil aktif atau superfotohidrofil permukaan, dan anti bakteri. Konsep dan prinsip kinerja TiO 2 berbeda satu sama lain berdasarkan fungsionalnya. Artikel ini akan meninjau prinsip dan konsep fungsi anatas dan rutil sebagai superfotohidrofil yang berkaitan dengan situs-situs aktif dari segi mikrostruktur atau bidang-bidang kristal. Hasil kajian secara mikrostruktur bidang-bidang atau sisi-sisi kristal aktif yang terdapat pada anatas menunjukkan bahwa sisi kristal (001) dan (011) yang mengikat molekul air. Diantara kedua sisi kristal tersebut, kereaktifan sisi (001) lebih besar daripada sisi (011) sebagai superfotohidrofil permukaan. Sisi-sisi kristal pada rutil yang aktif mengikat air yaitu sisi (110) dan (001). Sisi (110) bersifat superfotohidrofil lebih besar dengan adanya radiasi sinar ultra violet (UV) daripada sisi (001). Kata kunci: anatas, rutil, bidang kristal, superfotohidrofil, mikrostruktur. PENDAHULUAN Titanium dioksida (TiO 2 ) memiliki sebelas polimorf atau alotrop. Tiga di antaranya terdapat di alam dalam bentuk mineral stabil: anatas (tetragonal, I4 1 /amd) (Weirich et al. 2000), rutil (tetragonal, P4 2 /mnm) (Swope et al., 1995; Abrahams et al., 1971) dan brookit (ortorombik, Pbca) (Luo et al., 2005; Baur, 1961). Tiga yang lain bersifat metastabil yang dihasilkan secara sintesis yaitu TiO 2 (B) (monoklinik, C2/m) (Feist et al., 1992; Marchand et al., 1989), TiO 2 (H)-holandit (tetragonal, I4/m) (Latroche et al. , 1989), TiO 2 (R)-ramsdelit (ortorombik, Pbnm) (Akimoto et al., 1994), sedangkan lima lainnya dihasilkan melalui sintesis dengan perlakuan tekanan dan temperatur tinggi: TiO 2 -tipe kolumbit α-PbO 2 (TiO 2 -II) (ortorombik, Pbnm) (Grey et al. , 1988; Simons & Dachille, 1967), TiO 2 tipe badeleyit (TiO 2 -MI) (monoklinik, P2 1 /c) (Kuo et al. , 2005; Sato et al., 1991), TiO 2 -ortorombik (TiO 2 -OI) (ortorombik, Pbca) (Dubrovinskaia et al. , 2001), TiO 2 tipe fluorit CaF 2 (kubik, Fm3m) dan TiO 2 tipe cotunit (ortorombik, Pnma) (Mattesini et al., 2004). Diantara kesebelas polimorf di atas, anatas dan rutil paling banyak digunakan untuk aplikasi dalam kehidupan. TiO 2 diaplikasikan dalam kehidupan sebagai pewarna (pigment) putih dalam cat, plastik, kertas, tekstil, penyamakan kulit, dan farmasi (Carp et al., 2004). Selain aplikasi di atas, TiO2 juga digunakan sebagai fotokatalis atau degradasi senyawa organik (Litchin et al., 1992; Rice & Raftery, 1999; Awati et al., 2003; Aizawa et al., 2005; Lu et al., 2008; Zhao et al., 2008 & Sun et al., 2008) dan pembersih air limbah (Dai et al., 1999). Nanopartikel TiO2 terutama brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Lumbung Pustaka UNY (UNY Repository)