pewarna kompleks besi formazan sebagai fotosensitizer

PEWARNA KOMPLEKS BESI
FORMAZAN SEBAGAI
FOTOSENSITIZER PADA SEL
SURYA PEWARNA TERSENSITISASI
(SSPT)
Disusun oleh
Nening Listari
Nrp: 1408201002
Pembimbing
Prof. Dr. Syafsir Akhlus, M.Sc.
Latar belakang
Konsumsi energi seluruh dunia tahun
2000-2030 sekitar 70%
Fosil (87,7%)
Jumlah yang cukup
besar
Tidak berdampak
negatif terhadap
lingkungan.
Biaya yang ekonomis
Energi terbaharukan
(12,3%)
Air, Angin, Biomass,
Geotermal, dan
Sinar matahari
Konversi energi
thermal
Konversi energi
fotovoltaik
Bahannya mudah
didapat.
Bahan pembuatan
pewarna tekstil
Logam transisi
(ruthenium, osmium)
Panjang gelombang
551 nm
Larut dalam pelarut
polar
SSPT
Kompleks besi
Formazan
Beberapa pewarna kompleks besi
sebagai SSPT
Pewarna
Arus Tegangan Efisiensi Literatur
(mA/ (Volt)
(%)
cm2)
[Fe(L)(CN)2] dan
[FeIIL3] dimana L
adalah 2,2’-bipiridin
12,64
0,598
5,19
Ferrere
(2001)
Kompleks
besi(II)bromopirogallol
Kompleks
TBA4[Fe(dcbH2)2
(CN)2
1,23
0,423
0,29
Jayaweera
( 2001)
9,04
0,586
4,65
Sarto Polo
(2004)
5,16
0,98
3,08
Balraju,
Kompleks besi
phitalosianin
(2009)
Batas Masalah
Pewarna
dari
Kompleks
Tehnik
doctorBesi
blade
Pengukuran
ekstrak
mangsi didalam
Formazan
dan diluar
ruangan.
sebagai
pembanding
Tujuan
Menguji kinerja dan stabilitas SSPT
Arus, Tegangan, Efisiensi dan waktu hidup
Preparasi Benzaldehid fenilhidrazon-4 sulfonamid
Sulfanilamid (5,2 g;
0,03 mol)
7,5 ml NaNO2 4N
20 ml H2O berisi
3 ml NaOH 30%
Didiamkan 40 menit
- 10g es batu , 10 ml HCl 30%,
suhu 5 C
Campuran berwarna
kuning
9,99 g Na2SO3, dlm 20
ml H2O suhu 10 C
Diaduk 1 jam
- 30 ml HCl 30% suhu 70 C, 30
menit
- Diaduk 24 jam
Endapan coklat
50-55 C
Benzaldehid 2,75 g
(0,026 mol)
Endapan coklat
60 ml H2O berisi 4 ml NaOH 30%
- Diaduk 1 jam
- Suhu diturunkan sampai 30 C
- 2,4 ml HCl 30%
- Disaring, dibersihkan, dan
dikeringkan
Endapan ungu
Preparasi Kompleks Besi Formazan
Asam Antranilik ( 0,68
g; 0,005 mol)
Larutan 0.31g Na2CO3
dlm 7,5 ml H2O, 40 C
0-5°C
1,48 g benzaldehid
penilhidrazon-4sulfonamid (0,054 mol)
35 ml H2O berisi 2,5 ml
NaOH 30%
1,5 ml HCl 30% (suhu
0 C)
-1,25 ml NaNO2 4N
Campuran berwarna
kuning
3 ml piridin
Larutan berwarna
merah tua
Didiamkan 3menit
suhu 0-2 C
Larutan berwarna
merah tua
4 ml HCl 30%
Diaduk 24 jam
Disaring, dibersihkan dengan
air dingin dan dikeringkan
50 C
Endapan berwarna
merah tua
28 ml H2O berisi 0,44 ml
NaOH 30%
- FeSO4.7H2O (0,69g; 0,0025
mol) dilarutkan dalam 4ml H2O
- Diaduk 2 jam pada suhu 60-70 C
Kompleks besi
formazan
Dikarakterisasi
UV- VIs
Preparasi Pewarna Organik Mangsi
18 g mangsi
- Dihaluskan dalam mortar
- Ditambahkan 10 ml etanol
- Disaring
Larutan berwarna
ungu
Dikarakterisasi
UV- Vis
Preparasi Pasta TiO2
6 g TiO2
0,2 ml asetil aseton
1 ml H2O
Campuran berwarna
putih
- 8 ml H2O
- Dikocok menggunakan glass beads
- 0,1 ml triton X-100 dilarutkan dlm
1 ml H2O
Pasta TiO2
Preparasi Elektroda Pembanding
Kaca semikonduktor
- Pinggiran kaca dilapisi selotif
- Permukaan dilapisi grafit
- Dipanaskan suhu 450 C selama
30 menit
- Dibersihkan dengan etanol, dan
dikeringkan
Elektroda
Pembanding
Preparasi Elektroda Kerja
Kaca semikonduktor
- Pinggiran kaca dilapisi selotif
Kompleks 10-1 M
Kompleks 10-2 M
Kompleks 10-3 M
Kompleks 10-4 M
- Dilapisi Pasta TiO2 dengan tehnik
doctor blade
- Didiamkan 45 menit pada duhu
kamar
- Dipanaskan suhu 450 C selama
30 menit
- Suhu diturunkan 70 C dan direndam
dalam pewarna selama 24 jam
Mangsi
Elektroda Kerja
Karakterisasi pewarna
Absorbansi (A.u)
Absorbansi (A.u)
546 nm
534 nm
556 nm
Panjang gelombang (nm)
Panjang gelombang (nm)
Kompleks Besi Formazan
Mangsi
Kurva pengukuran I-V diluar ruangan
: kompleks besi formazan 10-1 M;
: kompleks besi
formazan 10-2 M;
: kompleks besi formazan 10-3 M;
: kompleks besi formazan 10-4 M;
: Mangsi.
Kurva pengukuran I-V didalam ruangan
Foton yang diserap tidak konsisten
Kurva pengukuran arus dan tegangan terhadap
waktu diluar ruangan
a: kompleks besi formazan 10-1 M, b: kompleks besi
Intensitas cahaya
formazanterdegrdasi
10-2 M, c: kompleks besi formazan 10-3 M,
rendah Pewarna
d: kompleks besi formazan 10-4 M dan e: mangsi.
Kurva pengukuran arus dan tegangan terhadap
waktu didalam ruangan
Tidak ada sinar matahari, maka keluaran
arus dan tegangan sel kecil
Kurva pengukuran efisiensi terhadap waktu diluar
dan didalam ruangan
4
Efisiensi (%)
3,5
3
kompleks besi
formazan 0.1 M
0,18
kompleks besi
formazan 0.01 M
0,14
kompleks besi
formazan 0.001M
2,5
2
kompleks besi
formazan 0.0001
M
1,5
1
0,5
0,16
Efisiensi (%)
4,5
kompleks besi
formazan 0.1 M
0,12
kompleks besi
formazan 0.01 M
0,1
0,08
kompleks besi
formazan 0.001 M
0,06
0,04
kompleks besi
formazan 0.0001 M
0,02
mangsi
0
0
hari 1
hari 2
hari 3
hari 4
hari 5
hari 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5
Waktu
Waktu
Diluar ruangan
Didalam ruangan
Adanya cahaya matahari, maka efisiensi lebih
besar dibandingkan tidak ada cahaya matahari
Kesimpulan
Arus, tegangan dan efisiensi diluar ruangan > didalam ruangan baik
untuk pewarna kompleks besi formazan dan mangsi
Arus, tegangan dan efisiensi diluar ruangan dan didalam ruangan
paling tinggi diperoleh kompleks besi formazan 10-1 M
Pada hari ke empat pengukuran diluar ruangan arus, tegangan dan
efisiensi menurun tajam.
waktu hidup mangsi lebih lama dibandingkan waktu hidup kompleks
besi formazan.
Hari kelima arus semakin menurun padahal intensitas lebih tinggi
dibandingkan hari keempat.
Saran
adanya penelitian lanjutan untuk menganalisa pewarna kompleks
besi formazan yang memiliki panjang gelombang didaerah UV-vis
adanyanya pengembangan pewarna anorganik yang berasal dari
logam besi.
adanya penelitian lanjutan untuk meningkatkan ketahanan dan
waktu hidup sel pada kompleks besi formazan.
Terima
Kasih