Studi Pengaruh Waktu Pemanasan dan Rasio TiO2/CQDs Terhadap Karakteristik Komposit TiO2/CQDs Material Fotokatalis

Novita, Erika and Sefira, Prisca Dian Putri and Dr. Eng. Ir. Christina Wahyu Kartikowati, S.T., M.T. and Dr. Mar’atul Fauziyah,, S.T. (2023) Studi Pengaruh Waktu Pemanasan dan Rasio TiO2/CQDs Terhadap Karakteristik Komposit TiO2/CQDs Material Fotokatalis. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Perkembangan industri tekstil mendorong peningkatan jumlah penggunaan pewarna sintetis. pewarna sintetis yang banyak digunakan umumnya berjenis pewarna azo yang sulit untuk diuraikan. salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan limbah pewarna sintetis adalah menggunakan teknologi fotokatalis. TiO2 dapat digunakan sebagai fotokatalis karena kemampuannya dalam mendegradasi polutan organik. namun, penggunakan TiO2 memiliki keterbatas yaitu tingginya tingkat rekombinasi elektron dari TiO2 yang membatasi kinerja sebagai fotokatalis. TiO2 dapat dikompositkan dengan Carbon Quantum Dots (CQDS) untuk meningkatkan kinerja dari fotokatalis tersebut. CQDs dibuat menggunakan metode hidrotermal dengan bahan baku berupa citric acid dan urea. TiO2 kemudian dikompositkan dengan CQDs dengan metode sintesis berbasis microwave. pada penelitian dilakukan variasi rasio konsentrasi TiO2/CQDs dan waktu pemanasan didalam microwave. dilakukan pengujian kinerja dari komposit menggunakan model limbah tekstil berupa metil orange dibawah iradiasi sinar UV selama 140 menit. komposit TiO2/CQDs kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM, BET, dan DRS. Didapatkan hasil kinerja terbaik dihasilkan oleh variabel dengan rasio 15% pada waktu pemanasan 45 menit yaitu mencapai 88%. Dari analisis DRS didapatkan terjadi penurunan band gap energy dari komposit TiO2/CQDs seiring dengan peningkatan rasio TiO2/CQDs. Dilihat dari hasil analisa XRD, didapatkan bahwa varibel TiO2 dan juga variabel TiO2 dengan rasio 15% divariasikan waktu pemanasannya bahwa seluruh variabel tersebut memiliki fasa antase. Hasil perhitungan didapatkan bahwa terjadi penurunan ukuran kristal serta derajat kristalinitas. Dari hasil SEM dapat dilihat bahwa persebaran diameter partikel dari TiO2 mengalami penurunan ketika ditambahkan CQDs yaitu terjadi penurunan dari rentang 100-140 nm menjadi 80-120 nm. berdasarkan hasil EDS didapatkan persebaran dari CQDS pada TiO2 tersebar secara merata dan menempel di permukaan TiO2. Dari hasil BET didapatkan kurva adsoprsi isoterm dari TiO2 maupun komposit TiO2/CQDs menunjukan tipe V yang mengindikasikan bahwa terjadi reaksi rendah antara adsorben dengan adsorbat juga menunjukkan bahwa partikel tersebut berjenis mesopori. Selain itu, didapatkan peningkatan surface area pada variabel komposit. Hal ini dikarenakan keberadaan CQDs mampu meningkatkan kekasaran permukaan komposit.

English Abstract

Perkembangan industri tekstil mendorong peningkatan jumlah penggunaan pewarna sintetis. pewarna sintetis yang banyak digunakan umumnya berjenis pewarna azo yang sulit untuk diuraikan. salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan limbah pewarna sintetis adalah menggunakan teknologi fotokatalis. TiO2 dapat digunakan sebagai fotokatalis karena kemampuannya dalam mendegradasi polutan organik. namun, penggunakan TiO2 memiliki keterbatas yaitu tingginya tingkat rekombinasi elektron dari TiO2 yang membatasi kinerja sebagai fotokatalis. TiO2 dapat dikompositkan dengan Carbon Quantum Dots (CQDS) untuk meningkatkan kinerja dari fotokatalis tersebut. CQDs dibuat menggunakan metode hidrotermal dengan bahan baku berupa citric acid dan urea. TiO2 kemudian dikompositkan dengan CQDs dengan metode sintesis berbasis microwave. pada penelitian dilakukan variasi rasio konsentrasi TiO2/CQDs dan waktu pemanasan didalam microwave. dilakukan pengujian kinerja dari komposit menggunakan model limbah tekstil berupa metil orange dibawah iradiasi sinar UV selama 140 menit. komposit TiO2/CQDs kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM, BET, dan DRS. Didapatkan hasil kinerja terbaik dihasilkan oleh variabel dengan rasio 15% pada waktu pemanasan 45 menit yaitu mencapai 88%. Dari analisis DRS didapatkan terjadi penurunan band gap energy dari komposit TiO2/CQDs seiring dengan peningkatan rasio TiO2/CQDs. Dilihat dari hasil analisa XRD, didapatkan bahwa varibel TiO2 dan juga variabel TiO2 dengan rasio 15% divariasikan waktu pemanasannya bahwa seluruh variabel tersebut memiliki fasa antase. Hasil perhitungan didapatkan bahwa terjadi penurunan ukuran kristal serta derajat kristalinitas. Dari hasil SEM dapat dilihat bahwa persebaran diameter partikel dari TiO2 mengalami penurunan ketika ditambahkan CQDs yaitu terjadi penurunan dari rentang 100-140 nm menjadi 80-120 nm. berdasarkan hasil EDS didapatkan persebaran dari CQDS pada TiO2 tersebar secara merata dan menempel di permukaan TiO2. Dari hasil BET didapatkan kurva adsoprsi isoterm dari TiO2 maupun komposit TiO2/CQDs menunjukan tipe V yang mengindikasikan bahwa terjadi reaksi rendah antara adsorben dengan adsorbat juga menunjukkan bahwa partikel tersebut berjenis mesopori. Selain itu, didapatkan peningkatan surface area pada variabel komposit. Hal ini dikarenakan keberadaan CQDs mampu meningkatkan kekasaran permukaan komposit.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522070497
Uncontrolled Keywords:	Band gap, Fotokatalis, Methyl Orange, TiO2/CQDs, Ukuran Kristal
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 660 Chemical engineering and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Kimia
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	13 Jun 2023 08:08
Last Modified:	14 Jun 2023 06:13
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201562

Text (DALAM MASA EMBARGO) Prisca Dian Putri Sefira.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (7MB)

Actions (login required)

View Item