Ulasan Jurnal Size-controlled synthesis of polygorskite/Ag­3PO4 nanocomposites

Pada ulasan jurnal kali ini akan membedah jurnal yang berjudul ”Size-controlled synthesis of polygorskite/Ag­₃PO₄ nanocomposites with enhanced visible-light photocatalytic performance” [1] dengan penulis yakni Jie Luo, Guorong Duan, Weiwei Wang, Yuting Luo dan Xiaoheng Liu. Jurnal ini merupakan publikasi riset terbaru pada Applied Clay Science dengan tahun penerimaan setelah revisi adalah bulan April 2017. Berikut beberapa informasi singkatnya:

Hasil:

Pertama, pembentukan morfologi berskala nano menggunakan teknik sintesis yang sangat sederhana menjadi bahasan utama dalam jurnal ini. Ukuran nano akan membentuk interaksi partikel dengan polutan yang dalam hal ini berupa pewarna metil orange menjadi lebih besar. Liu dan timnya mampu membuktikan pembentukan partikel nano Ag₃PO₄ yang menempel pada lapisan permukaan PAL atau polygorskite. Optimasi penambahan PAL sebesar 20% mampu membentuk partikel Ag₃PO₄ berbentuk spherical atau bulat dengan ukuran diameter berkisar 10 nm.

Gambar 1. Analisis TEM pada 20% PAL/Ag₃PO₄

Kedua, penambahan PAL dapat disebut sebagai “template”.

Ketiga, fotokatalis yang disintesis terbilang cukup murni dan stabil dimana katalis mampu aktif pada pencahayaan sinar tampak.

Keempat, penambahan 20% PAL pada Ag₃PO₄ menunjukkan aktivitas yang lebih baik dibandingkan dengan penambahan lainnya namun penambahan melebihi 20% mampu menurunakan aktivitas fotokatalitik Ag₃PO₄. Hal ini menurut penulis dapat disebabakan oleh 2 hal yakni (1) ukuran partikel menurun seiring dengan kenaikan viskositas nukleasi atau dalam hal ini sangat bergantung pada konsentrasi PAL dan (2) viskositas koloid  PAL yang mana sangat mempengaruhi pembentukan ukuran partikel Ag₃PO₄ yang bervariasi. Karakteristik ukuran partikel Ag₃PO₄ ini yang diduga menjadi penyebab utama dan vital dalam aktivitas fotokatalitik.

Kelima, efisiensi fotokatalitik dicapai melalui mekanisme pemisahan hole dan elektron diantara Ag₃PO₄ dengan PAL. Hal ini karena interaksi atau gaya elektrostatik diantara hole Ag₃PO₄ yang bermuatan positif dan PAL yang bermuatan negatif maka elektron tereksitasi  dan hole pada Ag₃PO₄ bermigrasi lebih efisien.

Gambar 2. Ilustrasi mekanisme yang memungkinkan dari fotokatalis komposit PAL/Ag₃PO₄

Kelebihan:

Pertama, penggunaan metode yang cukup mudah dan sederhana yakni kopresipitasi mampu menghasilkan performa semikonduktor fotokatalis PAL/Ag₃PO₄ aktif pada sinar tampak dengan ukuran berskala nano.

Kedua, penggunaan PAL terbilang sangat efisien dalam membentuk partikel berskala nano dengan metode kopresipitasi dibandingkan dengan sintesis fotokatalis komposit dengan metode lainnya.

Ketiga, pengaturan konsentrasi massa PAL sangat mempengaruhi pembentukan ukuran partikel Ag₃PO₄.

Keempat, fotoktalis  20% PAL/Ag₃PO₄ menunjukkan kestabilan yang lebih baik dibandingkan dengan Ag₃PO₄ murni. Fotokatalis Ag₃PO₄ terbilang sangat mudah terdegradsi atau besifat korosif melalui pelepasan atom logam Ag dibawah iridiasi sinar cahaya tampak yang terus menerus.

Kelemahan:

Pertama, konsentrasi  massa 20% yang diberikan pada Ag₃PO₄ cukup sulit diidentifikasi dengan baik pada penampakan peak XRD.

Kedua, uji spesis radikal aktif tidak dilakukan.

Ketiga, penjelasan mengenai mekanisme degradasi melalui jenis spesis radikal aktif superoksida O₂^-• terbilang masih kontradiktif dengan beberapa penelitian terdahulu yang menyatakan sulitnya pembentukan radikal ini karena nilai potensial redoks dari pita valensi (VB/Valence Band) Ag₃PO₄ yang tidak cukup kuat untuk mereduksi oksigen dari udara bebas.

Daftar Pustaka

[1] J. Luo, G. Duan, W. Wang, Y. Luo, dan X. Liu, 2017, Applied Clay Science, 143: 273-278.