FOTODEGRADASI METHYLENE BLUE MENGGUNAKAN FOTOKATALIS NANOPARTIKEL MAGNETIK ZnNi-FERRITE/SILIKA

NURUL IMANI I, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2020 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Aktivitas fotodegradasi zat warna methylen blue dengan katalis nanopartikel magnetik ZnNiFe2¬O4 dan ZnNiFe2O4/SiO2 telah dilakukan. Material ZnNiFe2O4 disintesis menggunakan metode kopresipitasi. Enkapsulasi silika melalui metode Stöber menggunakan jenis silika TEOS dan Na2SiO3 dengan berbagai konsentrasi. Karakterisasi katalis dilakukan melalui XRD, TEM, FTIR, VSM. Citra TEM menunjukkan gumpalan berwarna hitam mengindikasikan adanya partikel ZnNiFe2O4 sedangkan bagian berwarna abu-abu merupakan SiO2. Perbedaan jenis silika Na2SiO3 dan TEOS yakni ikatan gugus fungsi Si-OH. Ukuran pori-pori Na2SiO3 relatif lebih besar dibandingkan silika jenis TEOS. Hasil karakterisasi sifat kemagnetan memperlihatkan terjadi perubahan nilai koersivitas maupun nilai megnetisasi, namun masih bersifat feromagnetik. Seiring dengan penambahan konsentrasi silika, maka energi gap material menjadi berkurang. Hal ini diakibatkan oleh jumlah monomer pada material meningkat dan energi yang diperlukan untuk fotoexcited partikel berkurang. Karakterisai akativitas fotokatalis dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer Uv-Vis. Hasil aktivitas fotodegradasi methylen blue menunjukkan bahwa ZnNiFe2O4/SiO2 lebih tinggi dari ZnNiFe2O4. Sampel ZnNiFe2O4/SiO2 memiliki tingkat fotodegradasi tertinggi hingga 96%.

Photodegradation activity of methylene blue dyes with catalyst magnetic nanoparticles ZnNiFe2O4 and ZnNiFe2O4/SiO2 was carried out. ZnNiFe2O4 material was synthesized using the co-precipitation method. Silica encapsulation through the Stöber method uses various types of silica TEOS and Na2SiO3. Catalyst characterization was carried out through XRD, TEM, FTIR, VSM. TEM images show black lumps indicating ZnNiFe2O4 particles while the gray portion is SiO2. The difference in the type of silica Na2SiO3 and TEOS is the bonding of Si-OH functional groups. The pore size of Na2SiO3 is relatively larger than TEOS silica. The results of the characterization of magnetic properties showed changes in coercivity and magnetization values, but they were still ferromagnetic. As silica concentration is increased, the band gap energy material is reduced. This is caused by the number of monomers in the material increases, so the energy needed to photoexcited particles is reduced. The characterization photocatalyst activity was carried out using Uv-Vis spectrophotometer. The results of the methylene blue photodegradation activity showed that ZnNiFe2O4/SiO2 was higher than ZnNiFe2O4. ZnNiFe2O4/SiO2 samples has the highest photodegradation rates of up to 96%.

Kata Kunci : Fotokatalis, TEOS, Na2SiO3, energi gap, methylen blue