I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20 ,   pp .   637~ 6 45   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 2 . pp637 - 645             637       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Ox y g e n   f r e e   g r a p h e n e / T i O 2   n a n o c o m p o si t e   s y n t h e s i s te c h n i q u e   f o r   d y e - s e n si t i z e d   s o l a r   c e l l s ph o t o - a n o d e       H u s s e i n .   A .   A l S u l tan 1 ,   M .   A .   M u s tafa 2 ,   S .   S h afi e 3 ,   W.   Z.   W.   H as an 4 ,   A .   K h a l i f a 5   1 , 2 , 3 , 4 D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t y   P ut r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   2 , 3 , 4 , 5 I ns t i t u t e   o f   A dv a nc e T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t y   P ut r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J un   15 ,   201 9   R e v i s e A ug   16 ,   2019   A c c e pt e A ug   30 ,   201 9       T hi s   a r t i c l e   p r e s e nt s   t he   t e c hn i que s   f o r   t he   s y nt he s i s   o f   o x y g e n - f r e e   g r a phe n e   f o r   do pe i n   t i t a ni um   d i o xi de   T i O 2.   T h i s   w o r k   hy po t he s i s e t he   i n t r o duc t i o o f   a   ne w   m e t ho f o r   i nc o r po r a t i ng   g r a phe ne   n a no pl a t e l e t s   G N P   i A na t a s e   T i O us i ng   a dhe s i v e   na no c o m po s i t e   m a t e r i a l ,   w h i c ha s   be e n   do ne   t e nha nc e   t h e   c o nduc t i v i t y   of   t he   n a no c o m p o s i t e .   T h i s   w o r a l s o   a r g ue s   w i t h   l a m i na   p r o bl e m s   i G r a ph e ne   o xi d e ,   w h i c r e duc e   e l e c t r o m o bi l i t y   a nd   c a us e   t he   e l e c t r o pa t hw a y s   t o   be   r e r o ut e d.   T he   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t he   na no c o m p o s i t e   m e a s u r e   t he   c o l o ur   di f f e r e nc e ,   t he   pho t o c ur r e nt - v o l t a g e   m e a s u r e m e nt   ( I - V   m e a s ur e m e nt ) ,   R a m a S pe c t r o s c o p y ,   a nd  E ne r gy   D i s p e r s i v e   S p e c t r o s c o p y   E D S .   S i m pl e   v i s ua l   o bs e r v a t i o r e s u l t s   f o r   v a r i o us   t hi f i l m s   s ho w   a   c o l o ur   s ha d e   d i f f e r e nc e   du e   t o   t h e   be t t e r   di s pe r s i o o f   t he   na no c o m p o s i t e s .   T h e   uni f o r m   c o l o ur   c ha ng e   w i t di f f e r e nt   w e i g ht   r a t i o s   c a a l s o   s ho w   t he   d i s t r i bu t i o o f   g r a phe ne   s h e e t s .   S i m i l a r l y ,   s i m i l a r   r a t i o s   t o   pho t o c ur r e nt - v o l t a g e   r e a d i n g s   w e r e   o bt a i n e by   t he   di f f e r e nt   na no c om po s i t e   w e i g ht s   i I - V   m e a s ur e m e n t .   T he   R a m a s pe c t r o s c o p y   a l s o   r e c og ni s e s   t h e   e xi s t e nc e   o f   w e l l - c o m po s e 2D   e ne r gy   ba nd  G N P   s h e e t s   c o o pe r a t e i n s i d e   t he   T i O 2.   F i na l l y ,   t he   w o r c o nc l ude s   w i t t he   r e duc t i o o f   t he   o x y g e i w e i g ht   r a t i o s   a t o m i c ,   w hi c l e a t o   a   be t t e r   a t o m i c   l e v e l   a nd  t h e   o pt i m a l   w e i g ht   r a t i o   of   G N P   s he e t s   t o   T i t a n i um   t o   i nc r e a s e   t h e   f r e e   m o bi l i t y     o f   e l e c t r o ns .   Ke y w or ds :   D S S Cs   GNP   L ow - c o s t   m e t h o d   N a n o c o m po s i t e   T i O 2   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   H us s e i n .   A .   A l S u l t a n ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a nd  Co m p ut e r   E n g i n e e r i ng,   U n i v e r s i t y   P ut ra   M a l a y s i a ,   43400  U P M   S e r d a n g ,   S e l a n go r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   m r k a s pe r s o s @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     1 . 1 .       Bac k g r o u n d   o th e   S tu d y   In   hi s   200 s pe e c h   a t   R i c e   U n i v e r s i t y ,   N o be l   pr i z e   w i nn e r   R i c h a r S m a l l e y   l i s t e e n v i r o nm e n t   a n d   e n e r gy   a s   o n e   o f   t h e   t e n   i s s ue s   f a c i n hum a n i t y   [1] .   H e   s t r e s s e t h e   h i g h   de m a n d   f o r   s us t a i n a b l e   e n e r gy   s o ur c e s .   T o da y ,   t h e   hum a n   po pul a t i o n   g r o w t h   a nd  t h e   o n g o i n r a pi i n c r e a s e   i n   de m a nd  f o r   e n e r gy   h a v e   r e s ul t e i n   a n   e n v i r o nm e n t a l   c r i s i s   b e c a us e   o ur   e n e r gy   de m a n ds   a r e   de pe n de n t   o n   f o s s i l   f u e l s   a n ge n e ra t e   gr e e nh o us e   ga s .   R e n e w a b l e   s o ur c e s   s uc h   a s   b i o m a s s ,   h y dr o pow e r ,   ge o t h e r m a l ,   t i da l ,   o c e a n   w a v e s   a n w i n e n e r gy   ha v e   n e v e r t h e l e s s   r e c e i v e m uc h   a t t e n t i o n.   F u r t h e rm o r e ,   a   s i g ni f i c a n t   f o c us   w a s   pl a c e o n   s o l a e n e r gy   due   i t s   a b un da n c e .   H ow e ve r ,   t h e   h i g h   c o s t   of   m a n uf a c t u r i n a n l o w   m a r ke t   s ha r e   f o r   t h e   2 nd   ge n e ra t i o n   s i l i c o n   b a s e s o l a r   c e l l s   ha s   s l ow e d   t h e   i n v e s t m e nt   f o r   s uc h   a   fo r m a t a b l e   e n e r gy   s o ur c e ,   F urt h e rm o r e ,   a f t e O ' R e ga n   a nd  G r a t z e l ' s   pi o n e e r i ng  w o r i n   1991  [ 2]   W h o   pub l i s h e t h e   p a pe i nt r o duc i ng  l o w - c o s t ,   hi g h - e f f i c i e n c y   s o l a r   c e l l   de v e l o pm e n t   (D S C' s   o r   D S S Cs de v i c e s   w h i c h   s t a rt e t h e   3 rd   ge n e r a t i o n   s o l a r   c e l l s ,   i n   c o m pa ri s o n   w i t h   2 nd   p h o t o vo l t a i c   s i l i c o n   de v i c e s ,   t h e s e   de v i c e s   us e   l ow   c o s t   a nd  po s s i b l e   n o n - e n v i r o n m e n t a l l y   h a z a rdo us   m a t e ri a l s   a n d   p r o c e s s e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS SN :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     637   -   6 45   638   1 . 2     DSSCs   T h e   D S S i s   de s i g n e o f   t hr e e   m a i p a r t s   (p h o t o e l e c t r o de ,   e l e c t r o l y t e   a nd  c o un t e e l e c t r o de a n d   a   s a ndw i c h   o t w c o n duc t i n gl a s s   s ub s t r a t e s .   [3].   T h e   us e   of   s e m i c o n duc t i o n   s uc h   a s   T i n   o xi de   (S n O 2),   t i t a n i um   di o xi de   (T i O 2 o r   z i n c   o xi de   (Z n O ),   w h i c h   a c t s   a s   s c a ffo l di ng  m a t e ri a l   i n   dy e   m o l e c ul e s ,     a l s o   pr o v i de s   a   t r a n s m i s s i o n   m e di um   f o r   e l e c t r o n   c ha r ge   w h e n   e l e c t r o n s   r e a c h   t h e   c o n duc t i o n   b a n d .   [4] .   H ow e ve r ,   due   t o   i t s   s upe r i o p r o pe r t i e s ,   s uc h   a s   l o w   t o x i c i t y ,   h i g h   c h e m i c a l   s t a b i l i t y   a n m e s o p o r o us   m i c r o s t r uc t u r e ,   T i O i s   c o n s i de r e t h e   m o s t   us e f ul   a n pra c t i c a l   s e m i c o n duc t o r .   M o r e o ve r ,   a na t a s e   (t e t r a go n a l i s   t h e   m o s t   us e f r o m   t hr e e   pri m a r y   c r y s t a l l i n e   fo r m s   of   t i t a n i um   b e c a us e   of   i t s   h i g h   e l e c t r o m o b i l i t y   [5,   6].   H ow e v e r ,   T i O o nl y   a b s o r b s   ph o t o n s   i n   t h e   ul t r a v i o l e t   l i g ht   r e gi o n   a nd  ha s   a   h i g h   s pe e of  r e c o m b i n a t i o n   p r o b l e m   w i t h   e l e c t r o n - h o l e   r e c o m b i n a t i o n .   [7 ].   Il l um i n a t i n l i g ht   t o   t h e   c e l l   c a n   s t i m u l a t e   t h e   e l e c t r o n s   i n   t h e   dy e s   a n p r o m o t e s   e l e c t r o n s   f r o m   H i gh e s t   O c c upi e M o l e c ul a r   O r b i t a l   (H O M O t o   t h e   L ow e s t   U n o c c upi e M o l e c ul a O r b i t a l   (L U M O ),   w h i c a l s o   i m p r o v e s   t h e   c o n duc t i o b a n ( CB ).   [4 ,   8] .   A   s i g n i f i c a n t   i n f l ue n c e   a f fe c t i n g   de v i c e   pe r fo r m a n c e   i s   a   m o di f i c a t i o o f   t h e   D S S Cs   p h o t o a n o de   b y   do pi n g ,   m o r p h o l o g y   a n by   c h a n g i n t h e   t hi c k n e s s   [5].   A   v a ri e t y   of   m a t e r i a l s   b a s e o n   n o b l e   m e t a l   e l e m e nt s   ha v e   b e e n   e v a l ua t e t o   e nh a n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   T i O 2.   T h e   s upe ri o r   c a n d i da t e s   a r e   G o l b a s e (A u - N P s )   [9],   s i n c e   go l a c t s   a s   a   h i g h - e ff i c i e n c y   d y e   s e n s i t i s e r   f or   t y pi c a l   pl a s m a - i n d uc e e n ha n c e m e nt   o f   l i ght   a b s o r pt i o n   gi v i n r i s e   t o   a   h i g h   p h o t o c urr e nt .   A   go l d - n a n o s t a r   m o rp h o l o g y   i s   e m pl oy e d   (A u -   n a n o s t a r s t o   e nh a n c e   p h o t o vo l t a i c   pe r f o r m a n c e   l i g ht   a b s o r pt i o n ,   [10] ,   t ha t   i m p r o v e s   pe r fo r m a n c e   i n   D S S Cs   due   t o   i t s   a n i s o t r o pi c   pr o pe r t i e s .   A n o t h e r   s t u dy   r e a l i s e s   S i l v e r   N ob e l   M e t a l s   (A g - N P s [11]  fo r m e a s   na n o - c o m pos i t e   ph o t o a n o de s   t e n ha n c e   l i ght   a b s o r pt i o n   a t t r i b ut e t o   S u r f a c e   P l a s m o n   R e s o n a n c e   (S P R ).   F ur t h e rm o r e ,     t h a t   s t udy   of   A g - N P s   de p o s i t e o n   t i t a ni u m   n a n o t ub e s   T N T   a rra y s   de m o n s t ra t e s   a   h i g h e r   c o n v e r s i o n   ra t e   w i t h o ut   A g - N P s .   H ow e ve r ,   m o s t   s t udi e s   r e v i e w   r a r e   e a r t e l e m e n t   do pa nt   m a t e ri a l s ,   w h i c h   a r e   p r o hi b i t i v e   fo r   m a s s - p r o duc t i o due   t o   p r o c e s s i n c o s t .   In   200 t w s c i e n t i s t s   A nd r e   G e i m   a n K o n s t a nt i n   N o v os e l ov   di s c ov e r e G r a p h e n e   [12] .   A   c a pa b l e   m a t e ri a l   t ha t   ha s   e xc e pt i o na l   s upe r c o n duc t i n c h a ra c t e ri s t i c s   i n   o n e   a t o m .   T h o s e   c a pa b i l i t i e s   i n s pi r e m a n y   po t e n t i a l   n e w   i de a s   fo r   r e s e a r c h   t ha t   f oc us   o n   de v i c e   e ff i c i e n c y .   P a r t i a l l y   b e c a us e   of   t h e   o x y ge n   r e a c t i o m e di um ,   i t   i s ,   o f   c o ur s e ,   a o xi di s i n a ge n t ,   n o t a b l y   s i n c e   t he   e ff i c i e n c y   of   G r a p h e n e   i p h o t o c a t a l y s t   a c t i v i t y   c a n   b e   i m p r o v e w i t h   A n a t a s e   r a t h e r   t h a n   R ut i l e   [13] .   M o r e ov e r ,   c o m pr e h e n s i v e   r e s e a r c h   ha s   b e e n   e x pl o r e a s   a   p h o t o a n o de   e nh a n c e r   c o n c e rn i n g ra p h e n e ,   g ra p h e n e   oxi de   a n m a n y   o t h e r   t y pe s   o c a r b o n .   Ca r b o n   a s   n o n - m e t a l l i c   a ni o n s   w a s   m o s t l y   i n c o r po ra t e i nt o   t h e   D S S Cs ,   t h e   r e ds hi f t   o f   c a r b o n - do pe T i O a s   i n s pe c t e d   i n   t h e   U V   /   V i s   s pe c t r u m ,   a n t h e   X P S   m e a s u r e m e n t   i ndi c a t e s   a   r e duc t i o n   i n   t h e   b a n g a r e s ul t i n i n   hi g h e c o n duc t i v i t y ,   a s   c a n   b e   ob s e r v e o n   J s c ,   a n t h e   i nt e n s i t y   of  e l e c t r o n   t r a n s po r t   a s   s h o w n   by   i m pr o v e l i fe s pa [4].   W a ng  e t   a l .   pe r f o r m e a   t hr e e - s t e t e c hni que   o f   fo r m i n a   T i O po r o us   p h o t o e l e c t r o de   m o de l   us i n gra p h e n e   o xi de .   D ue   t o   t h e   s h e e t   f o r m a t i o n   o f   t h e   g r a p h e n e   i n t o   t h e   t i t a ni u m   f ra m e w o r k,   t h e   T i O 2 - G O   ha s   i m p r o v e t h e   c o n v e r s i o n   e ff i c i e n c y   a n f o r m e a   po r o us   fra m e w o r k.   [14] ,   M o di f i e h um m e r   m e t h o ha s   b e e n   i m p l e m e nt e i n   a n o t h e r   r e s e a r c h   by   W a n a nd  C h o   [15],   t o   de c r e a s e   G O   t o   r G O .   T h e   s i t u a t i o n   o f   t h e   r e s e a r c i s   t o   de s i gn  t hr e e   l a y e r s   of   T i O 2 - r G O   f i l m   w hi c i nc l ude   s e ve r a l   p r o po r t i o n s   o f   t h e   g ra p h e n e   do pe i n   t h e   T i O f o r   t h e   D S S ph o t o e l e c t r o de   a s   G R   o r   r G O   c o ul be   a c qui r e b y   us i n a n   a ut o c l a v e   a s   a   r e s ul t   of  t h e   de c r e a s e   of   G O .   T h e   U V - v i s   a b s o r pt i o n   s pe c t r u m   r e s u l t s   i n   a n   e xc e s s i v e l y   e l e v a t e o r   l ow   gr a p h e n e   c o n t e n t   w h i c h   w a s   n o t   de s i ra b l e   t o   a ds o r b   dy e .   A n   a de qua t e   m a t e r i a l   o f   de c r e a s e g r a p h e n e   c a m a ke   T i O 2   na n o pa r t i c l e s   m o r e   e ve n l y   di s t r i b ut e d.   A   P e i ri s   e t   a l   [16] .   s t a c ke r G O - T i O s t udy   i n i t i a l i z e by   t h e   m e t h o of   e l e c t r o ph o r e t i c   de po s i t i o n   (E P D t o   po s i t i o n   s t a c ke fi l m   a l t e rn a t i v e r G O - T i O p h o t o a n o de   i n   a   s e t   e l e c t r o de   l a y e r   t hi c k n e s s .   D ue   t o   b e t t e r   c urr e n t   s h o rt   c i r c u i t   w i t h   t h e   G r a p h e n e ,   w hi c h   a c t s   a s   a   b ri dge   t o   t h e   F T O   gl a s s   s ub s t ra t um ,   t h e   o v e r a l l   i nt e rl a y e r   i n c o r po ra t i o T i O ha s   a c hi e v e 40%  h i g h e e ff i c i e n c y   t ha n   t h e   s t a n d a r c e l l   m e e t i ng  t h e   s a m e   c o n di t i o n s .   I n   a dd i t i o n ,   a   g r e a t e r   a m o unt   o f   s t a c ks   h a v e   r e s ul t e d   i n   a   r e duc e d   pr e s e nt   s h o rt   c i r c ui t   o w i n t o   s e ri o us   i nt e r f a c e   c h a n ge s   t ha t   ge n e ra t e   m o r e   r o ut e s   t o   un w a n t e i n s t ruc t i o n s .   I a   r e s e a r c h   o n   t i t a ni u m   (IV i s o pr o po xi de   (T T IP w i t h   di s t i n c t   w t   pe r c e n t a ge   ra t i o s   of   gr a p h e n e   o xi de   r e duc e d(r G O ) ,   o n e   s t e s o l   p r e c i pi t a t i o n   pe pt i z a t i o n   m e t h o w a s   i m pl e m e n t e w h i l e   us i n t w o   ki n ds   o f   d y e ,   w e l l - k n o w n   N - 719  (s y n t h e t i c   dy e a n n a t u r a l   g r e e n   c hl o r o ph y l l   (o r ga ni c   d y e ).   T h e   r e s ul t i n e ff e c t i v e n e s s   i s   3. 95   pe r c e n t   f o r   t h e   T r G O - 2   0 . 03  w t   ra t i o   a n d   0 . 67  pe r c e nt   fo r   t h e   n a t u ra l   g r e e da y   [17].   M a n y   s t udi e s   o n   b a n dg a r e duc t i o n   by   c oo pe r a t i n T i O 2   w i t h   g r a p h e n e   o xi de   G O   o r   r e duc e d   gra p h e n e   o xi de   r G O   c o m po s i t e   h a s   s h o w n   t ha t   t h e   b a n dg a o f   t h e   n o n - m e t a l   o xi de   i s   r e duc e w h i l e   t h e   e l e c t r o n   l i f e   s pi n   i m p r o v e s .   O xi da t i o n   o f   gra p h e n e ,   h o w e ve r ,   i n c r e a s e s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   g r a p h e n e   s h e e t s   due   t o   t h e   t ra pp i n o f   o x y ge n .   [18] .   M o r e o v e r ,   t h e   po l a ri t y   of   t h e   gra p h e n e   l a y e r s   i s   i m p r o v e d,   t h us   i n c r e a s i ng  w a t e r   s o l ub i l i t y .   M o r e o ve r ,   r e s e a r c h e r s   a dd r e s s e t hi s   i s s ue   by   a ppl y i n a n   up g r a de d   m e t h o t o   t h e   c o n ve n t i o n a l   h um m e r s ’  m e t h o t o   r e duc e   t h e   o x y g e n   l e v e l ,   t h us :   r e duc i n t h e   i n s o l a t i o n   p r o b l e m   i n   t h e   gra p h e n e   o xi de   m a t r i x . [15 ] . .   I n   G O ,   o x y ge n   l e v e l s   i n   g ra p h e n e   w e r e   r e s pe c t i v e l y   31. 31%  t o   68 . 69% .   M o r e ov e r ,   e v e n   a f t e 1440   m i n u t e s   o f   s o di um   b o r o h y dr i de   ( N a B H 4 a s   a   r e duc i ng  a ge nt ,   t h e   de c r e a s e   m e t h o Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O x y g e f r e e   gr ap he n e / T i O n anoc om pos i t e   s y nt he s i s   t e c hn i que   f or   ( H us s e i n .   A .   A l Su l t a n )   639   w a s   n o t   ve r y   s i gn i f i c a nt ,   c h a ngi n t h e   pe r c e nt a ge   v a l ue s   fo r   t h e   o x y g e n   i n   g ra p h e n e   o xi de   f r o m   84. 80     t o   12. 35 .   [19] .     1 . 3     Th e   O b je c t i v e   o th i s   S tu d y     T h i s   s t udy   pr o po s e   a   n e w   m e t h o f o r   de c o r a t i n g/   do pi ng  gra p h e n e   na n o pl a t e l e t s   G N P   i n   t o   pur e   a n a t a s e   p h a s e   o f   t i t a n i u m   o xi de   T i O 2   t o   e nh a n c e   t h e   e l e c t r o n   m o b i l i t y   i n   t h e   c o n duc t i o n   b a n T i O 2 .     T h e   s t ra t e gy   o f   t h e   m e t h o i s   t o   e n s u r e   t h e   c o rr e c t   di s p e r s a l   o f   m e t a l   o xi de s   a n t h e   po w de r   f o r m   o gra p h e n e ,   a c hi e v i n a n   e xt r e m e l y   r e l i a b l e   w e i gh t   ra t i o   a nd  r e duc i n t i m e   a n a f fo r o f   s y n t h e s i s i n t h e   na n o c o m pos i t e   us i n g   c o n v n s i o na l   m e t h o ds .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   2 . 1     M at e r i al s   T i t a ni um   (IV O xi de ,   A na t a s e   N a n o po w de r ,   < 25  nm   P a rt i c l e   S i z e ,   99 . T r a c e   M e t a l s   B a s i s .   G ra p h e n e   N a n o pow de r :   A O - 3 :   12 nm   F l a ke s - 100g ,   G ra ph e n e   S upe r m a r ke t .   E t ha n o l   95%   D e na t u r e d ,   H a m b ur C0312 ,   2 - P r o pa n o l   fo r   A n a l y s i s   E m s u r e ,   A CS ,   IS O .   A c e t o n e   of   A n a l y s i s   E m s u r e ,   A CS ,   IS O .   A c e t i c   A c i d,   A l p h a - T e r pi n e o l ,   T e c hni c a l   G ra de ,   90% .     2 . 2     A i m   o Wo r k   T h i s   p r o po s e d   m e t h o i s   de s i gn e t o   m e a s ur e   t h e   po w d e r - l i k e   d o pi n w e i gh t   ra t i o   b e t w e e n   T i O 2   a nd  G N P .   T hi s   t a ke s   pl a c e   w i t h   t h e   h e l o f   t h e   p r e c i o us   a m o unt   o f   a dh e s i v e   m a t e ri a l s ,   di l ut i o n s   a nd  s y n t h e s i s e s   t h e   n a n o c o m po s i t e .   A   de n s i t y   e qua t i o n   i s ,   h o w e v e r   us e fo r   vo l um e   c o n v e r s i o n   a n v i c e   v e r s a ,   a s   m e n t i o n e b e l ow :                   T h e   de n s i t y   (   i s   t h e   m a t e r i a l ' s   de n s i t y .   I a ddi t i o n,   m a s s   (   i s   t h e   m a t e r i a l   d i v i de by   gra v i t a t i o n a l   a c c e l e r a t i o (g ra m ).   A n d   m e a n w hi l e ,   t h e   v ol um e   (   i s   t h e   m a t e r i a l   s p a c e   (m i l l i l i t e r s ).   I c o n t ra s t   (T a b l e   1 ),   t h e   ra t i o   of   m a t e r i a l s   us e i t hi s   e xpe r i m e nt   m e t h o due   t o   t h e   w e i g h t   o f     T i O 2   / G N P   e l e m e n t s .     2 . 3     S yn th e s i s i n g   Ti O 2 / G N P       A s   pr e v i o us l y   c o n duc t e i o ur   w o r [20]   de t a i l e i n   E r r o r R e f e r e n c e   s o u r c e   n o fou n d . F i r s t   b e a ke r ,   t h e   b i n de r   i s   p r o duc e i n   a   w e i gh t   ra t i o   (1: 10)  b e a ke r   by   m i xi ng  e t h y l   c e l l ul o s e   i n t o   e t h a n o l   a nd  t h e n   m a g n e t i c a l l y   s t i rr e f o r   t w o   h o ur s .   I t h e   m e a n t i m e ,   t h e   v o l um e   o f   e t ha n o l   i s   r e s e r v e fo r   us e   o n   a   w e i gh t   /   V o l um e   r a t i o   o f   (17: 1)  of   (T i O 2 / G N P   po w de r ).   S e c o n b e a ke r ,   i s   ul t ra s o ni c   w i t h   t h e   r e qui r e t o t a l   a m o u n t   o gra p h e n e   pow de r   w i t h   t h e   r a t i o   (1: 13)  o f   t h e   a l r e a dy   r e s e r v e e t ha n o l   fo r   (2  h o u r s ),   e n s u r i ng  g r a p h e n e   s h e e t s   a r e   di s pe r s e a n d   s e pa r a t e d.   T h e r e   i s   a   s e que n c e   o f   s t e ps   i n   p l a c e   t o   e n s u r e   t ha t   t h e   g ra p h e n e   po w de r   i s   s y n t h e s i s e w i t h   t h e   s e m i c o n duc t o r   ( T i O 2 f o r   t h e   pr e pa ra t i o n   o t h e   di l ut e .   S t a r t i n w i t h   A c e t i c   A c i a t   D w a t e r   a n d   T i O 2   a t   T a b l e   1   ra t i o s   t h e n   a dd i n g   t h e   r e m a i ni n g   e t ha n o l   t o   t h e   b e a ke r   g r a d ua l l y   w h i l e   s t i rri n g .       N e xt ,   t h e   g r a p h e n e   po w de r   i s   a dde t o   a nd  s t i rr e i nt o   t h e   di l u t e T i O 2 .   I n   a ddi t i o n ,   a   f ur t h e r   30   m i n u t e s   o f   ul t ra s o un d   i s   n e e de t o   e n s u r e   t h e   di s pe r s i o o f   gra p h e n e   i nt o   m e t a l   o xi de   b e fo r e   t h e   a ddi t i o o α - t e rpi n e o l ,   w h i c h   i s   t h e n   s t i rr e f o r   a n o t h e r   60  m i n ut e s .   F i n a l l y ,   t h e   e t h y l c e l l ul o s e   be a ke r   i s   a dde t o   t h e   TiO 2   / G N P   na n o c o m po s i t e   a n d   r e pe a t e dl y   s t i rr e d   f o r   a a ddi t i o na l   e i g h t   o t e n   h o u r s .   F i n a l l y ,   a f t e o v e r n i g ht   s t i rr i ng,   t h e   e v a po r a t i o n   p r o c e s s   w i l l   c o m m e n c e   w i t h   h e a t   e xpo s ur e   o 80  t 110  ºC  de pe n di n o n   t h e   c o n c e n t r a t i o o f   gra p h e n e .       T a b l e   1 .   T h e   C a l c ul a t i o n   o f   T i O 2 / G N P   N a n o c o m po s i t e   T i O 2   / G   (g ra m )   D w a t e ( g ra m )   A c e t i c   A c i d   (g ra m )   α - t e rp i n e o l   ( g ra m )   E t h a n o l   ( g ra m )   S t i rr i n g   S p e e d   1   0 . 8   0 . 1 6   3 . 3   17   500   2   1 . 6   0 . 3   7   34   500   3   2 . 5   0 . 5   1 0 . 7   51   1000   4   3 . 3   0 . 6   1 4 . 5   68   1000   5   4 . 1   0 . 8   1 7 . 7   85   1500   6   5   1   21   102   1500       a.   T h e   w e i gh t   r a t i o   o f   t h e   E t h a n o l   do e s   n o t   i n c l ude   t h e   v o l um e   of   e t h a n o l   t h a t   i s   a l r e a dy   us e t o   m a ke   t h e   A c e t i c   A c i p a s t e   b.   M o s t   of   t h e   c h e m i c a l   m a t e r i a l s   c a l c ul a t e i (g r a m )   t o   e n s u re   pr e s e n c e   m e a s u r e m e nt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS SN :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     637   -   6 45   640         F i gu r e   1 .   T h e   p r o po s e m e t h o o f   s y n t h e s i s i n g   t h e   n a n o c o m po s i t e   of   G N P   a n d   T i O 2       2 . 4     Th i n   F i l m       T h e   2. c m   s ub s t r a t e s   a r e   ri n s e w i t h   a c e t o n e ,   i s o p r o pa n o l ,   a n e t ha n o l   a n s o n i c a t e fo r   15  m i n u t e s   w i t e a c s o l v e n t ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e t h e y   a r e   d ri e o n   a   h e a t   pl a t e .   A   D B l a de   m e t h o i s   us e t de po s i t   t h e   pa s t e   a s   a   t hi n   f i l m   o n   t h e   s ub s t r a t e s .   T h e s e   a r e   b a ke i n   t h e   f urn a c e   fo r   30  m i n ut e s   a t   450º  i t h e   a i r   t o   a c t i v a t e   a n d   c r y s t a l l i s e   t h e   t i t a ni u m .     2 . 5     I n s tr u m e n ts       T h i s   a n a l y s e s   t h e   T i O 2   /   G N P   do pi ng  a nd  c a r b o n   a n d   o x y ge n   l e v e l s   i n   t h e   t h i f i l m ,   i o r de r   t o   de t e i n c r e a s e m o b i l i t y   of   e l e c t r o n s .   A l s o ,   d i f fe r e nt   w e i ght s   o t h e   g ra p h e n e - t i t a ni u m   na n o c o m pos i t e s   w i l l   b e   c h e c ke w i t h   t h e   s a m e   pe r c e n t a ge   r a t i o .   R a m a n   s pe c t r o s c o p y   i s   u s e t o   de f i n e   t h e   r e s ul t i ng  t h i n   f i l m   m i c r o s t r uc t u r e ' s   s t r uc t u ra l   f i n ge r p r i nt .   T h e   a t o m i c   s t r uc t u r e   of   n a n o c o m po s i t e   i s   de t e r m i n e b y   t h i s   m e t h o d.   T h e   m o l e c ul a w e i gh t   o f   c a r b o n   a n d   t i t a n i u m   c o n c e rni n g   o x y g e n   i s   a l s o   o b s e r v e by   E n e r gy   D i s pe r s i v e   S pe c t r o s c o p y   (E D S ) .       3.   R ES U LTS   A ND  A N A L Y S I S   3. 1 .       C h a r ac t e r i s ati o n   an d   R e l i ab i l i ty   T e s t   In   F i gu r e   2 .   D e m o n s t ra t e s   t h e   e v i de n t   gra p h i c   do pi ng  e ff i c a c y   of   t h e   T i O 2   f i l m   a f t e r   ri n s i ng  s y n t h e s i s e c o m po s i t e s   of   v a ri o us   l e ve l s .   T hi s   b e gi n s   a t   0 gra p h e n e   o r   pu r e   T i O 2   t h e 0. 2%,   0. 5 %,   1% ,   a nd  1, 5%  g r a p h e n e   f r o m   A   t o   F ,   r e s pe c t i v e l y ,   E a c h   s t a ge   o t h e   c o n c e n t r a t i o n   s h o w s   a   c o l o ur   di f f e r e n c e .     T h e   c o l o ur   s pe c t r um   b e gi n s   f r o m   b r i g ht   w h i t e   w i t h   a   pu r e   T i O 2   f i l m   a s   s h o w n   i n   t h e   o r i g i n a l   f i l m   (A a n h a s   f i n i s h e i n   G ra y - l i ke   a s   s h o w n   i n   (B ,   C ,   E ,   a n F ) .   T h e   s h i f t   i c o l o ur   i s   due   t o   t h e   u n i f o r m   g ra p h e n e   c o n c e n t r a t i o n   m i xe i n   T i O 2 .   I n   c o m pa ri s o n ,   F i gu r e   3 .   S h o w s   t h e   ph o t o c ur r e nt   m e a s u r e m e n t     (I - V   m e a s u r e m e nt pe r f o r m e a s   a   c r e di b i l i t y   t e s t   a s   t w o   c o m po s i t e s   w i t h   t h e   s a m e   g r a p h e n e   do pi ng  pe r c e n t a ge   a s   i a nd  o f   t h e   n a n o c o m po s i t e ,   T h o s e   r e s ul t s   i n di c a t e   t h e   s a m e   v o l t a ge - c urr e n t   de n s i t y   e xpr e s s e by   (V a n ( m A ),   r e s pe c t i v e l y . ).   T h e r e f o r e ,   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   l a s t   t e s t   w e r e   h i g hl y   c o n s i de ra b l e   s i n c e   t h e y   ha v e   s i m i l a ri t y   i F i l l   F a c t o r,   e f f i c i e n c y ,   a n V o l t a ge - Cu rr e n t   a s   t h e   o t h e r   w e i ght   na n o c o m po s i t e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O x y g e f r e e   gr ap he n e / T i O n anoc om pos i t e   s y nt he s i s   t e c hn i que   f or   ( H us s e i n .   A .   A l Su l t a n )   641       F i gu r e   2 G N P   do pe i n t o   T i O 2   w i t h   di f f e r e n t   c o n s i n t a t i o s t a r t i ng  f r o m   P u r e   T i O 2   (A )   t o   hi g h e r   c o n s i nt r a t i o o f   gra p h e n e   i (B ,   C,   E ,   a nd  F ) ,   r e s pe c t i v e l y           F i gu r e   3 T h e   m e a s u r e m e nt   o f   t w o   di ff e r e n t   c o m po s i t e   w i t h   s a m e   G ra p h e n e   r a t i o   t o   c o n f i r m   m e t h o c r e di b i l i t y ,   T h e   B l ue   a nd  o ra n ge   l i n e s   s h o w   na n o c o m pos i t e s   w i t t h e   s a m e   do pi n g   ra t i o   o f   G r a p h e n e   b ut   di f fe r   i T i t a ni a   &   G ra p h e n e   w e i gh t .   T h e y   h a v e   a l m o s t   t h e   s a m e   C u rr e n t   V o l t a ge   C u r v e .       3. 2   R am an   S p e c t r o s c o p y   T h e   g r a p h s   p r e s e n t e i F i gu r e   o ut l i n e s   t h e   R a m a n   s p e c t r o s c o p y   r e s ul t s   o n   t w o   of   t h e   po s t - a nn e a l e T i O s y n t h e s i s e pa s t e   s ub s t ra t e s ,   w h i c h   w e r e   bo t h   de po s i t e us i n a   D r   B l a de   T e c hni que .   F i gu r e   4   (a . ) ,   o ut l i n e s   pe a ks   i n   t h e   t e s t   s a m p l e   of   ba r e   T i O 2   a r o un 15 t o   500,   w h i c h   i s   a   a n a t a s e   f i n ge r p r i nt .   F urt h e rm o r e ,   F i gu r e   4   (b . s h o w s   R a m a n   s pe c t r a   o f   t h e   T i O 2 / G N P   do pe s o l a r   c e l l .   T h e   s h a r pe a ks   r e f l e c t   t h e   f i l m ’s   c r y s t a l l i n i t y .   T h e   s pe c t ra   s h o w   t hr e e   s ha r p   pe a ks   a t   G ,   2D ,   a nd  D   b a n ds   f r o m   130 0c m - 1   t o   2750c m - 1 .   T h e   D   b a n d   i ndi c a t e s   qua s i pa rt i c l e s   a nd  c o l l e c t i v e   e xc h a n ge   t h a t   c a b e   r e p r e s e n t e d   by   f r e e   pa r t i c l e s   l i ke   e l e c t r o n s   a nd  p h o t o n s ,   w h i c h   i n di c a t e s   h i g f r e e   e l e c t r o n   m o b i l i t y   o n   t h e   g ra p h e n e   s i de .   T h e   sp 2   ph o n o n   v i b ra t i o n s   c a us e   pe a ks   i t h e   b r o a d   G   b a n d.   T h e   2D   b a n r e p r e s e nt s   t h e   f i n ge rp r i nt   f o r   G r a p h e n e   a s   a   na n o c o m pos i t e   w i t t h e   G   b a n d   c o n f i rm i ng  a   m ul t i - l a y e r e g ra p h e n e   f l e [21] .     3. 3   O r i g i n P r o   In   F i gu r e   4   (b ).   T h e   2D   pe a ks ,   i t   de m o n s t ra t e s   t h e   f o r m a t i o n   o f   n e a rl y   a   s i n g l e - l a y e r   o f   gr a p h e n e   r e p r e s e n t e by   2678  c m - 1   a n a b o ve   10  c m - 1   o r   m ul t i - l a y e r e gra p h e n e   r e pr e s e nt e by   2697  a n d   a b ov e   20 c m - [22] .   F i n a l l y ,   t o   d e t e r m i n e   t h e   s ub t l e   pr e s e n c e   o f   gr a p h e n e ,   a n   a na l y s i n p r o g r a m   c a l l e O r i gi n P r o   i s   ut i l i s e d,   w h i c h   i nt e gra t e s   t h e   a r e a   u n de r   t h e   i nt e n s i t y   pe a ks .   By   c o m pa r i n t h e   i n t e n s i t y   r a t i o   of  2D / G   pe a i n   R a m a n   S pe c t r a   de ri v e s   a   (9. 5 r a t i o o s i n gl e - l a y e r e g r a p h e n e   s h e e t s .   H ow e ve r ,   t h e   b r o a de n i ng  s h a pe   o f   t h e   2D   b a n i s   e v i de nt   b e c a us e   of   t h e   B e r na l   s t a c ki n o f   l a y e r s ,   w h i c h   i s   a n   A B A   s t a c a s   s h o w n   i F i gu r e   5.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS SN :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     637   -   6 45   642         (a R a m a S pe c t r o s c o p y   fo r   a   b a r e   T i O 2   t hi f i l m   t h e   pe a ks   i n d i c a t e   a n a t a s e   p ha s e   o f   c r y s t a l l i z a t i o n     (b A n o t h e t h i f i l m   w i t a   c o m po s i t e   of     TiO 2   / G N P   i n d i c a t e d   b o t h   e l e m e n t s f i n ge rp r i nt   w i t a   go o t r a c e   o f   G r a p h e n e   i (2D )   b a n d     F i gu r e   4 R a m a s pe c t r o s c o p y   i n   r e s pe c t   t o   b a r e   t i t a ni u m   o xi de   t h i f i l m   a n d     t i t a n i um   o xi de /   g ra p h e n e   na n o c o m po s i t e           F i gu r e   5 T h e   A B A   s t a c ki ng  o f   t h e   g ra p h i t i c   l a y e r   i t h e   t hi n   f i l m       3. 4     En e r g D i s p e r s i v e   S p e c tr o s c o p (ED S )   E D S   m e a s u r e m e n t s   a r e   pe r f o r m e o n   a   µ m a r e a ,   a nd  t h e   r e s ul t s   a r e   s h o w n   i n   E r r o r R e f e r e n c e   s ou r c e   n o t   fou n d . A   t h i n   f i l m   of   a   n a n o c o m pos i t e   o T i O 2   a n G ra p h e n e   s h e e t s   h a s   b e e n   t e s t e d,   s e ve r a l   pe a ks   a s s o c i a t e w i t h   ( T i ,   C,   O a r e   v e r i f i e d.   F u r t h e r m o r e ,   i n   Er r o r R e fe r e n c e   s o u r c e   n o f ou n d .   (a . ) ,   b y   t h e   r e c o gn i s e pe a ks   o f   c urr e nt   o n   t h e   t hi n   f i l m ,   de r i v e s   t h e   w e i ght   r a t i o   a n t h e   a t o m i c   l e v e l   of   t h e   o x y ge n ,   w h i c h   i s   l o w e r   t ha n   t ha t   o f   t h e   s t udy   c o n duc t e t h a t   us e G ra p h e n e   o xi de   (G O a s   a   c o n duc t i v i t y   e n h a n c e r .   A s   s h o w n   i E r r o r R e fe r e n c e   s o u r c e   n o fou n d .   (b . ),   t hi s   c e l l   a l l o w s   c o n s i de r a b l y   m o r e   e xc i t i n g   f r e e   e l e c t r o n s   t o   e xi t   t h e   t h i n   f i l m .   [23] .   B e s i de s ,   a s   s h o w n   T a b l e   gi ve s   a   c o m pa r i s o n   of   t h e   r e s ul t s   f r o m   t h i s   i n v e s t i ga t i o n   r e l a t e t o   o t h e s t ud i e s   t h a t   us e   g ra p h e n e   o xi de   a s   a   do pa n t .   T h e   u n us ua l   a t o m i c   l e v e l   o f   o x y g e n   s h o w s   t h a t   a l m o s t   ha l f   of   t h e   e n t i r e   c i r c ui t   c o m pr i s e o o x y ge n   a n c o n f i rm e a   s m a l l   l e v e l   of   c a r b o n   w e i gh t   by   r a t i o   a n d   a t   t h e   a t o m i c   l e v e l .   A n o t h e r   s t u dy   i n v o l ve i n   t h e   t a b l e   e xpl a i n s   t h e   r e s ul t s   f o r   T i O 2   / G r a p h e n e   na n o h y b r i ds   h a ndl e by   n i t r o ge n   [2 4] .   A l t h o ugh   t ha t   s t udy   s upe r s e de i n   de c r e a s i ng  t h e   O x y ge n   l e ve l ,   t h e   T i t a ni um   l e v e l   dr a m a t i c a l l y   de c r e a s e t o   7. 40%.   P l us ,   t ha t   h i g h   c h e m i c a l   m e t h o e m pl o y e w i t h   hi g h e r   f i r i n t e m pe ra t u r e s   (540  ºC  - 700  ºC)  A n o t h e r   a   s t u dy   of  CQ D   [25 26]  w h i c h   a ppl i e a   T i O 2   p h o t o a n o de   t a   D S S Cs   i n d i c a t e a   h i g h e r   C a r b o n   w e i g ht   pe r c e nt a ge ,   w h i c h   i s   2. 94 %,     b ut   s t i l l   l o w e r   t ha n   t hi s   s t udy ,   a n d   t h e   O xy ge n   l e v e l   i s   w i t h i a   c o m pa ra b l e   n o r m a l   r a nge   o f   36. 26%,   c o m pa r e t o   32. 88%   i t hi s   s t udy .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O x y g e f r e e   gr ap he n e / T i O n anoc om pos i t e   s y nt he s i s   t e c hn i que   f or   ( H us s e i n .   A .   A l Su l t a n )   643       F i gu r e   6 (5   µ m 2 )   a s   pa rt   o f   t h e   s a m p l e   o f   s t ud y   t ha t   i n c l ude   ( T i O 2 / G m e a s u r e b y   E D S       T a b l e   2 E D S   W e i g h t   &   A t o m i c   P e r c e nt a ge   L e ve l   E l e m e n t   W e i g h t   %   A t o m i c %   W e i g h t %   [2 0 ]   A t o m i c %   [2 0 ]   W e i g h t % [2 1 ]   O X Y G E N   3 2 . 8 8 *   4 0 . 9 5 *   3 4 . 9 7   5 3 . 6 5   3 6 . 2 6   CA RBO N   2 5 . 0 0 *   4 1 . 4 8 *   0 0 . 9 2   0 1 . 8 8   2 . 9 4   T IT A N IA   4 1 . 8 6 *   1 7 . 4 2 *   3 1 . 9 6   1 6 . 3 8   6 0 . 8 0   S IL ICO N   - NA   NA   3 2 . 1 4   2 8 . 0 8   NA       a)   T h e   p r e v i o us   s t udy   o f   CQ D   di n o t   p r o v i de   t h e   A t o m i c o f   t h e   E D S   m e a s u r e m e n t .   b)   T h e   p r e v i o us   s t udy   o f   N i t r o ge n - D o pe T i O 2/ G ra p h e n e   N a n o h y b r i ds   di d   n o t   p r o v i de   t h e   w e i g h t   pe r c e n t a ge   o f   t h e   E D S   m e a s u r e m e nt .           (a m e a s u r e m e n t   o f   o ur   s a m pl e   w e   c a n   c l e a rl y   s e e   a   hi g h e r   pe a f o r   ( T i )   a nd  ( C)  c o m pa r e   t o   (O ) .   (b a   p r e v i o us   s t udy   fo r   G O   w i t h   l o w e r   c a r b o n   c o n c e n t r a t i o c o m pa r e   t o   (O ) .     F i gu r e   7 E n e r gy   D i s pe r s i v e   S pe c t r o s c o p y   (E D S i n   r e s pe c t   t o   o ur   n a n o c o m po s i t e   s t r uc t u r e   a n a   p r e v i o us   s t udy   i n   t ha t   r e ga r d   [20]       4.   C O N C LU S I O N     In  s um m a r y ,   N a n o c o m pos i t e T i O 2/ G N P   e f f i c i e n c y   i n   t hi s   r e s e a r c h   e nha n c e d.   T h e   s y n t h e s i s d   T i O /   G N P   s h o w s   a   s i gn i f i c a nt   s ha de   o c o l o ur   di f fe r e n c e   w i t h   di f f e r e n t   G N P   r a t i o s .   I n   c o n t r a s t ,   i n   c o l o ur   di f fe r e n c e   w i t h   hi g h e r   g r a p h e n e   c o n c e n t r a t i o n s ,   t h e   v a r i o us   w e i ght   ra t i o   b e t w e e n   T i t a ni a   a n G r a p h e n e   c a n   b e   s e e n ,   i ndi c a t i n a   c o n s i s t e n t   d i s pe r s i o n   o f   t h e   gra p h e n e   pa r t i c l e s .   T h e   I - V   c ha r a c t e r i s a t i o n   de m o n s t r a t e c r e di b i l i t y ,   a s   w h e n   t h e   pe r f o r m a n c e   of   m ul t i pl e   c o m po s i t e s   w i t h   t h e   s a m e   g ra p h e n e   w e i gh t   ra t i o   i s   s i m i l a r   i n   ph o t o c urr e n t   de n s i t y   c h a ra c t e r i s a t i o n.   T h e   r e s ul t s   o f   R a m a s pe c t r o s c o p y   s h o w e a   2D   b a nd  f o r   b o t h   s i n gl e   l a y e r   a n m ul t i - l a y e r   g r a p h e n e   t o   c o n f i r m   t h e   e xi s t e n c e   a n d   pe r f o r m a n c e   of   gra p h e n e   w i t hi n   a   p h o t o a n o de .   T h e   s pe c t r o s c o p y   a l s o   i l l us t r a t e s   p h o n o n s   i t h e   e l e c t r o ni c   b a n d   s t r uc t u r e   t ha t   r e l a t e   t o   h i g h   p a r t i c l e s   di s pe r s a l   i t h e   g r a p hi c s   l a y e r .   F urt h e rm o r e ,   T h e   i n f o rm a t i o n   a s s e s s m e n t   us i n t h e   O r i g i nP r o   s of t w a r e   s h o w s   a n   e xpa ndi n g   2D   b a n d   s ha pe   a t t r i b ut e t o   t h e   g r a p h   l a y e r   s t a c ks .   T h e   E D S   ( E n e r gy   D i s pe r s i v e   S pe c t r o s c o p y t e c h n i q u e   s h o w s   gr e a t e a t o m i c   m o b i l i t y   fo r   b o t h   t i t a ni u m   a nd  g ra p h e n e ,   c o rr e s po n d i n t o   a   l e s s   o x y ge n - c o n t a i ni n p r e s e n c e   i n   a   t h i n   f i l m .   S i n c e   o x y g e n   t r a ps   o r   r e di r e c t s   t h e   e l e c t r o n ,   t h e   m o b i l i t y   of   t h e   e l e c t r o n   b e t w e e n   t h e   s h e e t s   i s   i n f l ue n c e by   o x y ge n .   T h e   m e t h o us e fo r   pr o duc i n de v i c e s   a l s o   m a ke s   t h e   c r e a t i o n   o f   h i ghl y - f un c t i o na l   c o m pos i t e s   t i m e   a n e f fo r t   c o s t - e ffe c t i ve .   T h e   na n o s t ruc t u re   a l s o   a c h i e v e s   a n   o b v i o us   de c r e a s e   i n   o x y ge n ,   r e s ul t i n i n   a   b e t t e r   a t o m i c   l e v e l   fo r   gra p h e n e ,   w h i c a l l o w s   a n   i m p r o v e m e n t   i n   p h o t o a n o de   l a y e r     e l e c t r o n s   m o b i l i t y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS SN :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 20   :     637   -   6 45   644   A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a u t h o r s   a c k n o w l e dge   un i v e r s i t y   P ut r a   M a l a y s i a   (U P M fo r   s uppo rt i n g   t hi s   r e s e a r c h   w o r u n de r   s upe r v i s i o n   a n d   f un d   by   P ut r a   IP M   g ra n t   (949 3900)   o f   E ngi n e e r i ng  F a c u l t y ,   F R G S   G r a n t   (554 0076)   a n d   K e m e n t e r i a n   P e l a j a r a M a l a y s i a   (K P M a nd  I n s t i t ut e   o f   A dv a n c e T e c hn o l o g y   (IT M A i n   w hi c t hi s   w o r w a s   po s s i b l e .       R EF ER EN C ES     [ 1]   S m a l l e y ,   R .   E .   ( 2 003 ,   M a y ) .   T o t e p r o bl e m s   o f   hum a ni t y   f o r   ne xt   50  y e a r s .   I E ne r gy   &   N a no T e c hno l og y   C o nf e r e nc e .   R i c e   U ni v e r s i t y   [ 2]   B .   O R e g a a nd  M .   G r ä t z e l ,   A   l o w - c o s t ,   h i g h - e f f i c i e nc y   s o l a r   c e l l   ba s e o dy e - s e ns i t i z e c o l l o i da l   T i O f i l m s ,   N at ur e ,   v o l .   353 ,   no .   6 346 ,   pp .   7 37 740 ,   O c t .   1991 .   [ 3]   A .   H a g f e l dt ,   G .   B o s c hl o o ,   L .   S un,   L .   K l o o ,   a nd  H .   P e t t e r s s o n ,   D y e - S e ns i t i z e S o l a r   C e l l s ,   C he m .   R e v . ,   v o l .   110 ,   no .   11 ,   pp .   6595 666 3,   N o v .   2010 .   [ 4]   B .   R o o s e ,   S .   P a t ha k,   a nd  U .   S t e i ne r ,   D o pi ng   of   T i O f o r   s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s ,   C he m .   So c .   R e v . ,   v o l .   44 ,   no .   22,   pp.   83 26 8 349 ,   N o v .   20 15 .   [ 5]   M .   Y e   e t   a l . ,   R e c e nt   a dv a nc e s   i dy e - s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s :   f r om   pho t o a no de s ,   s e ns i t i z e r s   a nd  e l e c t r o l y t e s   t o   c o unt e r   e l e c t r o de s ,   M at e r .   T oda y ,   v o l .   18,   no .   3 ,   pp.   1 55 1 62,   A pr .   201 5.   [ 6]   A .   H e g a z y ,   N .   K i na dj i a n ,   B .   S a de g hi m a kk i ,   S .   S i v o t ht h a m a n ,   N .   K .   A l l a m ,   a n E .   P r o uz e t ,   T i O na no pa r t i c l e s   o pt i m i z e f o r   pho t o a no de s   t e s t e i l a r g e   a r e a   D y e - s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s   ( D S S C ) ,   So l .   E ne r gy   M at e r .   Sol .   C e l l s v o l .   153 ,   pp.   1 08 1 16 ,   A ug .   20 16.   [ 7]   S .   M a l a t o ,   P .   F e r nde z - I ñe z ,   M .   I .   M a l do na do ,   J .   B l a nc o ,   a nd  W .   G e r n j a k ,   D e c o nt a m i na t i o a nd  d i s i nf e c t i o n   o f   w a t e r   by   s o l a r   pho t o c a t a l y s i s :   R e c e nt   o v e r v i e w   a nd  t r e nd s ,   C at a l .   T od ay ,   v o l .   147 ,   no .   1,   pp .   1 5 9,   S e p.   2 009 .   [ 8]   S .   S ha l i ni ,   R .   B a l a s unda r a pr a bhu ,   T .   S .   K um a r ,   N .   P r a b a v a t hy ,   S .   S e n t h i l a r a s u ,   a nd  S .   P r a s a nna ,   S t a t us   a nd   o ut l o o of   s e ns i t i z e r s / dy e s   us e i dy e   s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s   ( D S S C ) :   a   r e v i e w ,   I n t .   J .   E ne r gy   R e s . ,   v o l .   40,   no .   10 ,   pp.   13 03 1 320 ,   2016 .   [ 9]   Y .   L i ,   H .   W a ng ,   Q .   F e ng ,   G .   Z ho u,   a nd  Z . - S .   W a ng ,   G o l n a n o pa r t i c l e s   i nl a i T i O p ho t o a no de s :   a   s upe r i o r   c a ndi da t e   f o r   hi g h - e f f i c i e nc y   d y e - s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s ,   E ne r gy   E nv i r on .   Sc i . ,   v o l .   6,   no .   7 ,   pp .   2156 216 5,     J un .   2 013 .   [ 10]   H .   E l bo hy   e t   al . ,   I nc o r po r a t i o o f   pl a s m o ni c   A na no s t a r s   i n t o   pho t o a no de s   f o r   hi g e f f i c i e nc y   d y e - s e ns i t i z e d   s o l a r   c e l l s ,   J .   M a t e r .   C he m .   A ,   v o l .   4,   no .   2,   p p.   54 5 55 1,   D e c .   20 1 5.   [ 11]   K .   G uo   e t   al . ,   P r e p a r a t i o a nd  e nh a nc e p r o pe r t i e s   o f   dy e - s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s   by   s ur f a c e   pl a s m o r e s o na nc e   o f   A g   na no pa r t i c l e s   i n   n a no c o m p o s i t e   pho t o a no de ,   J .   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   23 0,   pp .   155 16 0,   M a y   2013.   [ 12]   K .   S .   N o v o s e l ov   e t   al . ,   E l e c t r i c   F i e l d   E f f e c t   i A t o m i c a l l y   T hi C a r bo F i l m s ,   S c i e nc e ,   v o l .   306 ,   no .   569 6,     pp.   66 6 66 9,   O c t .   20 04 .   [ 13]   Q .   Z he e t   a l . H o ne y c o m b - l i ke   T i O 2@G O   n a no c o m p o s i t e s   f o r   t he   pho t o de g r a da t i o o f   o x y t e t r a c y c l i ne ,   M a t e r .   L e t t . ,   v o l .   22 8,   pp .   318 321 ,   O c t .   20 18.   [ 14]   P .   W a ng ,   F .   H e ,   J .   W a ng ,   H .   Y u ,   a nd  L .   Z ha o ,   G r a ph e ne   o xi de   n a no s he e t s   a s   a e f f e c t i v e   t e m p l a t e   f o r   t h e   s y nt he s i s   o f   po r o u s   T i O f i l m   i dy e - s e ns i t i z e d   s o l a r   c e l l s ,   A pp l .   Su r f .   Sc i . ,   v o l .   35 8,   no .   P a r t   A ,   pp .   17 5 1 80,   D e c .   20 15 .   [ 15]   Y. - C .   W a ng   a nd  C . - P .   C ho ,   A ppl i c a t i o o f   T i O 2 - g r a phe n e   na no c o m po s i t e s   t o   pho t o a no de   o f   d y e - s e ns i t i z e s o l a r   c e l l ,   J .   P hot oc he m .   P hot ob i o l .   C he m . v o l .   33 2,   no .   S upp l e m e nt   C ,   pp .   1 9 ,   J a n .   201 7.   [ 16]   D .   S .   U .   P e i r i s ,   P .   E ka na y a ke ,   a nd  M .   I .   P e t r a ,   S t a c ke r G O T i O   pho t o a no de   v i a   e l e c t r o pho r e t i c   de po s i t i o f o r   hi g hl y   e f f i c i e nt   dy e - s e ns i t i z e d   s o l a r   c e l l s ,   O r g .   E l e c t r on . ,   v o l .   59,   pp.   39 9 40 5,   A ug .   2018 .   [ 17]   S .   Z .   S i d di c k,   C .   W .   L a i ,   a nd   J .   C .   J ua n ,   A i nv e s t i g a t i o o f   t he   dy e - s e ns i t i z e s o l a r   c e l l   pe r f o r m a nc e   us i ng   g r a phe n e - t i t a n i a   ( T r G O )   pho t o a no de   w i t c o nv e nt i o na l   dy e   a nd   na t u r a l   g r e e c hl o r o phy l l   d y e ,   M a t e r .   Sc i .   Se m i c ond .   P r o c e s s . ,   v o l .   7 4,   pp .   267 276 ,   F e b .   201 8.   [ 18]   H .   S a l e e m   a nd  A .   H a b i b ,   S t udy   of   ba nd  g a r e d uc t i o o f   T i O t h i f i l m s   w i t v a r i a t i o i G O   c o nt e n t s   a nd  us e   o f   T i O 2/ G r a p he n e   c o m po s i t e   i hy br i s o l a r   c e l l ,   J .   A l l o y s   C om pd . ,   v o l .   679,   no .   S up pl e m e n t   C ,   pp .   17 7 18 3,   S e p .   2016 .   [ 19]   L .   G .   G ue et   al . ,   E x pe r i m e nt a l   r e v i e w :   c he m i c a l   r e duc t i o o f   gr a ph e ne   o xi de   ( G O )   t o   r e duc e g r a ph e ne   o xi de   ( r G O )   by   a que o us   c he m i s t r y ,   N ano s c a l e ,   v o l .   9 ,   no .   2 7,   p p.   95 62 9571 ,   J u l .   20 17.   [ 20]   H .   A .   A l S ul t a n,   M .   A .   M us t a f a ,   S .   S ha f i e ,   W .   Z .   W .   H a s a n ,   a nd  A .   K ha l i f a ,   G r a phe ne   D o pi ng   T e c hni que   i T I O 2   f o r   D y e - S e ns i t i z e S o l a r   C e l l s   P ho t o - A no de ,   i 20 18  I E E E   5t I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on  Sm a r t   I ns t r um e n t at i on ,   M e a s ur e m e nt   and   A pp l i c a t i o ( I C SI M A ) ,   20 18,   p p .   1 5.   [ 21]   S .   N .   F .   Z ui k a f l y ,   A .   K ha l i f a ,   F .   A hm a d ,   S .   S ha f i e ,   a nd  S .   H a r un,   C o nduc t i v e   g r a ph e ne   a s   p a s s i v e   s a t u r a b l e   a bs o r be r   w i t h i g i ns t a n t a ne o us   pe a po w e r   a n pu l s e   e ne r gy   i Q - s w i t c he r e g i m e ,   R e s u l t s   P hy s . ,   v o l .   9,     pp.   37 1 37 5,   J u n.   20 18 .   [ 22]   M .   R .   S ubr a m a n i a m ,   D .   K um a r e s a n,   S .   J o t hi ,   J .   D .   M c G e t t r i c k,   a nd  T .   M .   W a t s o n ,   R e duc e g r a p he n e   o xi de   w r a pp e h i e r a r c h i c a l   T i O   na no r o c o m po s i t e s   f o r   i m p r o v e c ha r g e   c o l l e c t i o e f f i c i e nc y   a nd  c a r r i e r   l i f e t i m e   i dy e   s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s ,   A p pl .   Sur f .   S c i . ,   v o l .   428 ,   pp .   439 447 ,   J a n.   20 18 .   [ 23]   D. - H .   Y o o   e t   al . ,   E nh a nc e pho t o c a t a l y t i c   a c t i v i t y   of   g r a phe ne   o xi de   de c o r a t e o T i O f i l m s   und e r   U V   a nd   v i s i b l e   i r r a di a t i o n,   C u r r .   A pp l .   P hy s . ,   v o l .   1 1,   no .   3 ,   p p.   80 5 80 8,   M a y   2011 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       O x y g e f r e e   gr ap he n e / T i O n anoc om pos i t e   s y nt he s i s   t e c hn i que   f or   ( H us s e i n .   A .   A l Su l t a n )   645   [ 24]   R .   W a ng   e t   al . ,   P r e pa r a t i o o f   N i t r o g e n - D o pe T i O 2/ G r a ph e ne   N a no hy br i ds   a n A ppl i c a t i o a s   C o un t e r   E l e c t r o de   f o r   D y e - S e ns i t i z e S o l a r   C e l l s ,   A C A pp l .   M at e r .   I n t e r f ac e s ,   v o l .   6 ,   no .   3 ,   pp .   211 8 21 24,   F e b.   2 014 .   [ 25]   Z .   S a l a m ,   E .   V i j a y a kum a r ,   A .   S ub r a m a ni a ,   N .   S i v a s a n ka r ,   a nd  S .   M a l l i c k,   G r a phe n e   qu a n t um   do t s   de c o r a t e d   e l e c t r o s pun  T i O na no f i be r s   a s   a e f f e c t i v e   pho t o a no de   f o r   dy e   s e ns i t i z e s o l a r   c e l l s ,   S ol .   E ne r g y   M a t e r .   Sol .   C e l l s ,   v o l .   143 ,   pp .   250 259 ,   D e c .   2 015 .   [ 26]   M o r s i n,   M . ,   I s a a k,   S . ,   M o r s i n ,   M . ,   &   Y u s o f ,   Y . ,   " C ha r a c t e r i z a t i o o f   D e f e c t   I nduc e M ul t i l a y e r   G r a ph e ne , "   I nt e r na t i o na l   J o u r na l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m put e r   E ng i n e e r i ng ,   7 ( 3) ,   1452       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       H us s e i A bdul s a l a m   A l i   A l S ul t a n   r e c e v i e ba c he l o r   o f   e ng i ne e r i ng   ( D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   t e c hni que   e ng i ne e r i ng )   f r o m   A l - R a f i da i n   U ni v e r s i t y   C o l l e g e ,   I r a i 201 0.   C ur r e n t l y   a   m a s t e r   s t ud e n t   i e ng i ne e r i ng   ( C o m put e r   a nd  E m b e dde S y s t e m s   E ng i ne e r i ng )   a t   U ni v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a .   T h e   a r e a   o f   i nt e r e s t   i r e ne w a bl e   e ne r gy ,   D y e - S e ns i t i z e d   S o l a r   C e l l s   ( D S S C ) ,   O r g a n i c   S o l a r   C e l l s .   A nd  G r a phe ne   ba s e d   t e c hno l o gy         M o hd  A m r a l l a M us t a f a   r e c e i v e t h e   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a n E l e c t r o ni c s )   f r o m   U ni v e r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   i 2 000 .   H e   r e c e i v e t h e   M a s t e r   o f   E ng i ne e r i ng   ( C o nt r o l   a nd  A ut o m a t i o n)   a l s o   f r o m   U n i v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   a n P hD   ( E ng . )   i N a no   v i s i o f r o m   S hi z uo ka   U ni v e r s i t y ,   J a p a i 2 007  a nd  2 013 ,   r e s p e c t i v e l y .   H e   i s   a   S e ni o r   L e c t ur e r   i n   U ni v e r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a .   D r .   M o hd  A m r a l l a i s   w o r ki ng   i S o l a r   C e l l ,   C M O S   I m a g e   S e ns o r s ,   A na l o I C   de s i g a nd  r o b o t i c s .   H i s   c ur r e n t   pr o j e c t s   i nc l ude   C h a r g i ng   P a f o r   U nm a nne A e r i a l   V e hi c l e   a n H i g E f f i c i e nc y   D y e   S e ns i t i z e S o l a r   C e l l .   H e   w a s   t he   E xc o m m   o f   I E E E   C i r c ui t s   a nd  S y s t e m s   M a l a y s i a   C ha pt e r   a nd  v i c e   s e c r e t a r y   of   I E E E   E D S   M a l a y s i a   C ha p t e r .   H e   a c t i v e l y   i nv o l v e s   i n   I E E E   C A S   a nd   E D S   M a l a y s i a   C ha p t e r s   a c t i v i t i e s .         S uha i di   S ha f i e :   r e c e i v e t h e   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o ni c s )   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   t he   R y uk y us ,   J a p a i 2000 .   F r o m   200 t o   2 002 ,   h e   w a s   w i t h   A L P S   E l e c t r i c   ( M )   S dn.   B hd .   H e   r e c e i v e t he   M a s t e r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o ni c s )   f r o m   T o ky U ni v e r s i t y   of   A g r i c ul t ur e   a nd  T e c hno l o gy ,   a nd  t he   D o c t o r   of   E n g i ne e r i ng   ( N a no v i s i o n)   f r o m   S hi z uo ka   U ni v e r s i t y   i 2005  a nd  20 08 ,   r e s pe c t i v e l y .   H e   i s   a A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i U n i v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a   a nd  t h e   H e a o f   F unc t i o na l   D e v i c e s   L a bo r a t o r y .   D r .   S u ha i di   i s   w o r ki ng   i M i x   S i g na l   I C   D e s i g a nd  S o l a r   E n e r g y   r e s e a r c h.   H i s   c ur r e n t   pr o j e c t s   i nc l ude   U l t r a   L o w   P o w e r   S A R   A D C   a nd  H i g E f f i c i e nc y   D y e   S e ns i t i z e S o l a r   C e l l .   H e   i s   w a s   t he   c h a p t e r   c ha i r   o f   I E E E   C i r c ui t s   a nd   S y s t e m s   M a l a y s i a   C h a pt e r   a nd   a c t i v e l y   i nv o l v e s   i I E E E   C A S   a nd  I M S   M a l a y s i a   C ha pt e r s   a c t i v i t i e s .         W a Z uha   W a H a s a m   r e c e i v e t h e   de g r e e   i E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o n i c   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a   i 1 997 .   H e   r e c e i v e t h e   P h. D .   d e g r e e   i n   M i c r o e l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   f r o m   t he   U n i v e r s i t i   K e ba ng s a a n   M a l a y s i a   i n   20 10.   C u r r e nt l y ,   he   i s   a   s e n i o r   l e c t u r e r   a t   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c h   i nt e r e s t s   i nc l ud e   M e m o r y   T e s t i ng ,   M E M S   S e n s o r   a nd  R o bo t i c   a nd   A ut o m a t i o n         A l i   K ha l i f a   ha s   a n   M . S c .   i E l e c t r o ni c   S y s t e m s   D e s i g E ng i n e e r i ng   S c i e nc e s   f r o m   U S M   U ni v e r s i t y     M a l a y s i a   ( 2 006 ) .   H e   i s   a   s e ni o r   A s s i s t a n t   L e c t ur e r   i C o l l e g e   o f   I ndus t r i a l   T e c hno l o gy   i L i b y a .   M r .   K h a l i f a   i s   c ur r e n t l y   a   P h. D .   s t u de n t   i E l e c t r o ni c   E ng i n e e r i ng   de pa r t m e nt   a t   U ni v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a .   H i s   i n t e r e s t   a r e a s   o f   r e s e a r c i nc l ud e   D y e - S e ns i t i z e d   S o l a r   C e l l s   ( D S S C ) ,   G r a phe n e   a nd  C a r bo n - ba s e c o nduc t i v e   f i l m s   a nd   t h e i r   d e po s i t i o t e c hni que s   a s   w e l l   a s   n a no m a t e r i a l s   c ha r a c t e r i z a t i o ns .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.