Keramik TiO2 – Fe2O3 dengan Penguapan Antarmuka Terintegrasi dan Fotokatalisis untuk Pengolahan Air Berkelanjutan pada Fabrikasi Suhu Rendah

Abstrak
Kelangkaan air dan polusi lingkungan merupakan krisis ganda yang menghambat pembangunan berkelanjutan global. Pertumbuhan populasi, aktivitas industri, dan perubahan iklim telah mendorong peningkatan permintaan air tawar, sementara air limbah industri, limpasan pertanian, dan pembuangan kontaminan baru telah memperburuk polusi air. Tantangan-tantangan ini sangat membutuhkan teknologi inovatif untuk penyelesaiannya. Teknologi penguapan antarmuka dan fotokatalitik yang digerakkan oleh tenaga surya menawarkan solusi yang menjanjikan; namun, penelitian tentang integrasinya dalam sistem material tunggal masih terbatas. Karya ini menyajikan pendekatan baru untuk menggabungkan fungsi penguapan antarmuka dan fotokatalitik dalam keramik TiO2 – Fe2O3 , yang disintesis melalui sintering vakum pada 600 °C. Penggabungan Fe2O3 meningkatkan sinterabilitas material, memungkinkan retensi fase anatase dari TiO₂ sambil secara signifikan menurunkan suhu sintering. Dibandingkan dengan keramik TiO2 murni , keramik TiO2 – Fe2O3 menunjukkan tingkat penyerapan surya sebesar 87,74%, hampir dua kali lipat dari keramik TiO2 murni ( 43,29%). Lebih jauh lagi, tingkat penguapan air meningkat dari 0,7 menjadi 1,34 kg m − 2h − 1 . Selain itu, struktur anatase TiO2 yang kekurangan oksigen yang dioptimalkan menunjukkan kinerja fotokatalitik yang unggul dibandingkan dengan keramik yang disinter pada suhu yang lebih tinggi atau lebih rendah. Pekerjaan ini mengusulkan strategi suhu rendah untuk membuat keramik TiO2-Fe2O3 multifungsi , mengintegrasikan penguapan antarmuka dan fotokatalisis, memberikan solusi yang efisien dan berkelanjutan untuk mengatasi kelangkaan air dan polusi lingkungan .