PEMANFAATAN ABU VULKANIK SEBAGAI SUMBER SILIKA PADA PEMBUATAN FOTOKATALIS TiO2/SiO2 DAN UJI AKTIVITASNYA UNTUK FOTOREDUKSI ION Cu(II)

FATIMAH CANDRA NURSIWI, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.

2017 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan sintesis dan karakterisasi fotokatalis TiO2/SiO2 menggunakan abu vulkanik sebagai sumber silika, serta uji aktivitasnya untuk fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan. Silika dalam bentuk natrium silikat didapatkan dengan cara mereaksikan abu vulkanik dengan larutan NaOH 5 M pada suhu 90 oC selama 2 jam. Sintesis fotokatalis dilakukan dengan cara menginteraksikan larutan TTIP (titanium tetraisopropoksida) sebagai sumber Ti dalam etanol dan air dengan larutan natrium silikat yang dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 400 oC selama 2 jam. Pada proses sintesis telah dipelajari pengaruh konsentrasi TTIP terhadap karakter fotokatalis hasil sintesis. Produk hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan alat FTIR, XRD, DR-UV dan SEM. Proses fotoreduksi ion Cu(II) dilakukan secara Batch melalui penyinaran di bawah sinar UV selama waktu tertentu. Analisis kadar Cu(II) sebelum dan sesudah fotoreduksi dilakukan dengan metode AAS (Atomic Absorption Spectroscopy). Pada tahap ini dipelajari pengaruh waktu penyinaran dan pH larutan terhadap efektivitas fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa preparasi TiO2/SiO2 menghasilkan komposit amorf dengan ukuran partikel lebih kecil daripada TiO2. Kenaikan konsentrasi TTIP menyebabkan kadar TiO2 yang semakin tinggi dan elektron yang semakin banyak. Proses fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan dengan fotokatalis TiO2/SiO2 berlangsung lebih efektif daripada TiO2. Proses fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan dengan adanya fotokatalis TiO2/SiO2 pada preparasi dengan TTIP 0,5 M menghasilkan efektivitas fotoreduksi paling tinggi diikuti TiO2/SiO2 pada preparasi dengan TTIP 0,1 M dan TiO2/SiO2 pada preparasi dengan TTIP 0,25 M. Proses fotoreduksi dengan penambahan 25 mg fotokatalis TiO2/SiO2 (TTIP 0,5 M) dalam larutan Cu 10 ppm pH 6 dapat menurunkan kadar ion Cu(II) secara optimum yaitu sebesar 90,25% selama waktu penyinaran 24 jam.

Synthesis and characterization of TiO2/SiO2 photocatalyst using volcanic ash as the source of SiO2, as well as its activity assay for photoreduction of Cu(II) in solution have been conducted. Sodium silicate was obtained by reacting volcanic ash in the NaOH 5 M solution at 90 oC for 2 h. Preparation of TiO2/SiO2 photocatalysts was carried out by reacting titanium tetraisopropoxide (TTIP) 97% solution as the source of Ti in ethanol and water, with sodium silicate, and was continued by calcinations at 400 oC for 2 h. The effect of TTIP concentration on the chareacteristics of resulted photocatalist were evaluated in this synthesis stage. Resulted photocatalysts were characterized using FTIR, XRD, DR-UV dan SEM. Photoreduction process of Cu(II) was carried out by batch under UV light for some period of time. The concentrations of Cu(II) before and after photoreduction were determined by AAS (Atomic Absorption Spectroscopy). In this stage, the effect of photoreduction’s time and solution’s pH on the Cu(II) photoreduction over TiO2/SiO2 photocatalyst were evaluated. The results of the research showed that the preparation of TiO2/SiO2 photocatalyst by using TTIP as TiO2 source and sodium silicate solution from volcanic ash of Mount Kelud was successfully forming amorphous composites with smaller particles size than TiO2 photocatalyst. The increase in TTIP concentration caused an increasing number of TiO2 and electrons. Photoreduction process of Cu(II) in solution with TiO2/SiO2 was more effective over TiO2. The photoreduction process of Cu (II) ions in solution in the presence of TiO2/SiO2 photocatalyst with TTIP 0.5 M in preparation was more effective than TiO2/SiO2 (TTIP 0.25 M) and TiO2/SiO2 (TTIP 0.1 M). Photoreduction in the presence of 25 mg TiO2/SiO2 (TTIP 0.5 M) at pH 6 show the highest effectivity that is 90.25% photoreduction of Cu(II) for 24 h of exposure time.

Kata Kunci : abu vulkanik, fotokatalis TiO2/SiO2, fotoreduksi, ion Cu(II)