PREPARASI KOMPOSIT TiO2/SiO2 MENGGUNAKAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI SUMBER SILIKA UNTUK REDUKSI FOTOKATALITIK KROMIUM (VI)

SELMA WULANDARI, Eko Sri Kunarti, Dra., M.Si., Ph.D; Prof. Dr. Sri Juari Santoso, M.Eng

2021 | Skripsi | S1 KIMIA

Preparasi komposit TiO2/SiO2 menggunakan abu ampas tebu sebagai sumber silika untuk reduksi fotokatalitik kromium (VI) telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji abu ampas tebu sebagai sumber SiO2 dalam komposit TiO2/SiO2 dan mempelajari kinerja fotokatalis terhadap reduksi fotokatalitik kromium (VI). Penelitian diawali dengan preparasi SiO2 dari ampas tebu menggunakan metode sol-gel dilanjutkan preparasi komposit TiO2/SiO2 dengan cara titanium tetraisopropoksida (TTIP) yang dicampurkan dengan amonium hidroksida (NH4OH) dengan metode sono-kopresipitasi. Uji kinerja fotokatalis dilakukan dengan cara reduksi fotokatalitik kromium (VI) dalam reaktor tertutup dilengkapi lampu UV. Pada proses fotokatalisis dipelajari pengaruh pH reaksi, waktu penyinaran, massa fotokatalis, dan konsentrasi awal kromium (VI). Jumlah kromium (VI) yang tereduksi dianalisis dengan menggunakan metode spektrometri UV-Visibel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa SiO2 berhasil diekstrak dari abu ampas tebu berdasarkan hasil spektra FT-IR yang menunjukkan adanya ikatan Si-O-Si dan difraktogram yang menunjukkan adanya puncak dari SiO2 jenis kristobalit. Kadar silika yang didapatkan berdasarkan hasil dari XRF yaitu sebesar 90,87%. Keberhasilan preparasi komposit TiO2/SiO2 ditunjukkan dari hasil spektra FT-IR yang mengindikasikan adanya ikatan Ti-O-Si dan difraktogram yang menunjukkan adanya puncak dari TiO2 anatase dan SiO2 kristobalit. Komposit TiO2/SiO2 hasil preparasi memiliki energi celah pita sebesar 3,16 eV. Hasil uji aktivitas menunjukkan bahwa fotokatalis komposit TiO2/SiO2 sebanyak 20 mg dapat mereduksi kromium (VI) secara optimum menggunakan 20 mL larutan K2Cr2O7�¬ 10 ppm pada pH 2 dengan waktu reaksi selama 90 menit dengan hasil reduksi sebesar 98% pada paparan sinar UV.

Preparation of TiO2/SiO2 composite using sugarcane bagasse ash as the source of silica for photocatalytic reduction of chromium (VI) has been carried out. The purposes of this research were to examine the utilization of bagasse ash as a source of SiO2 in TiO2/SiO2 composite, and evaluate the activity of TiO2/SiO2 as a photocatalyst for photocatalytic reduction of chromium (VI). This research was started by preparation of SiO2 from bagasse ash through sol-gel method then the preparation of TiO2/SiO2 was conducted by adding titanium tetraisopropoxide (TTIP) as a precursor of TiO2 and ammonium hydroxide (NH4OH) by sono-coprecipitation method. The activity of photocatalyst was evaluated for photocatalytic reduction of chromium(VI) in a closed reactor equipped with UV lamp. In the photocatalytic process, the effect of reaction pH, irradiation time, photocatalyst mass, and chromium (VI) initial concentration was studied. The amount of reduced chromium (VI) was analyzed using UV-visible spectrometry method. Results showed that SiO2 was successfully extracted from bagasse ash according to FT-IR spectra which informed the presence of Si-O-Si bond and diffractogram that indicated the characteristic peaks of SiO2 cristobalite. The content of SiO2 that was produced from this extraction process was 90.87%. The result also showed that TiO2/SiO2 composite was successfully prepared according to FT-IR spectra which showed the presence of Ti-O-Si bond and diffractogram that indicated the characteristic peaks belonging to TiO2 anatase and SiO2 cristobalite. The prepared TiO2/SiO2 composite has band gap energy of 3.16 eV. The optimum condition for photocatalytic reduction of chromium (VI) was reached when 20 mg of TiO2/SiO2 was used at pH 2 for 90 minutes using 20 mL of 10 ppm K2Cr2O7 solution with a reduction yield of 98% under UV light irradiation.

Kata Kunci : abu ampas tebu, reduksi fotokatalitik, kromium (VI), silika, TiO2/SiO2. / chromium (VI), photocatalytic reduction, silica, sugarcane bagasse ash, TiO2/SiO2.