SINTESIS NANOPARTIKEL Fe3O4/SiO2 TERMODIFIKASI ASAM GLUTAMAT SEBAGAI ADSORBEN ION Ag+

SUHARTINI MUSA, Drs. Roto., M.Eng., Ph.D. ; Dr. Agus Kuncaka, DEA

2020 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Sintesis nanopartikel Fe3O4/SiO2 termodifikasi asam glutamat (AG) sebagai adsorben ion Ag+ telah dilakukan. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui kemampuan nanopartikel Fe3O4/SiO2/AG dalam mengadsorpsi ion Ag+. Nanopartikel Fe3O4 disintesis melalui metode sono-kopresipitasi sebelum dilapisi dengan SiO2. Pelapisan SiO2 berfungsi menghindari aglomerasi nanopartikel Fe3O4 dan menurunkan solubilitas dalam media asam. Partikel Fe3O4/SiO2 kemudian dimodifikasi dengan AG menggunakan agen penghubung aminopropil trimetoksi silan (APTMS). APTMS direaksikan dengan agen taut silang glutaraldehid sebelum direaksikan dengan AG. Nanopartikel Fe3O4/SiO2/AG hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan FT-IR, XRD, SEM-EDX dan TEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa SiO2 melapisi partikel Fe3O4 dan berhasil dimodifikasi dengan AG sehingga dihasilkan Fe3O4/SiO2/AG berukuran 12 nm. Data FT-IR, XRD, dan SEM-EDX mendukung keberhasilan sintesis. Kondisi optimum adsorpsi ion Ag+ tercapai pada pH 3, massa adsorben 10 mg, konsentrasi awal Ag+ 40 mg L-1 dan waktu kontak 240 menit. Adsorpsi mengikuti isoterm Langmuir dan kinetika orde dua semu dengan kapasitas adsorpsi maksimum 97,59 mg g-1 dan energi adsorpsi sebesar 31,37 kJ mol-1. Material selektif terhadap ion Ag+.

The synthesis of Fe3O4/SiO2 nanoparticles modified with glutamic acid (AG) for adsorption of Ag+ ions has been performed to test the ability of the Fe3O4/SiO2/AG nanoparticles to adsorb Ag+ metal ions. The Fe3O4 nanoparticles were synthesized by sono-coprecipitation method and were coated with SiO2. The SiO2 coating functions to avoid agglomeration of Fe3O4 particles and dissolution in acidic solutions. Later, the Fe3O4/SiO2 particles were modified with AG using aminopropyl trimethoxy silane (APTMS) as a linking agent. APTMS was reacted with glutaraldehyde as a crosslinking agent before being reacted with AG. The product was characterized by using FT-IR, XRD, SEM-EDX, and TEM. The result showed that SiO2 coated Fe3O4 particles and was successfully modified with AG produced Fe3O4/SiO2/AG on a 12 nm scale. The FT-IR, XRD, SEM-EDX, and TEM data suggested that the synthesis was successful. The optimum conditions for adsorption were reached at pH 3, the adsorbent mass of 10 mg, initial Ag+ concentration of 40 mg L-1, and contact time of 240 min. The Ag+ adsorption followed pseudo-second order and Langmuir isotherm model capacity of 97.59 mg g-1 and energy of 31.37 kJ mol-1. The material is selective toward Ag+ ion.

Kata Kunci : nanopartikel, magnetik, asam glutamat, adsorpsi, ion Ag+