PREPARASI TiO2/SiO2 MENGGUNAKAN ABU VULKANIK GUNUNG KELUD SEBAGAI SUMBER SILIKAT DAN PENGGUNAANNYA PADA FOTOREDUKSI GAS CO2

INDRA PURNAMA IQBAH, Prof. Dr. Mudasir M.Eng; Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S

2016 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Pada penelitian ini telah dilakukan preparasi TiO2 pada SiO2 dari abu vulkanik Gunung Kelud sebagai fotokatalis TiO2/SiO2, yang disertai karakterisasi dan uji aktivitasnya untuk fotoreduksi gas CO2. Karakterisasi dilakukan dengan menggunakan metode XRD, FTIR, SR UV-Vis dan SEM untuk mengetahui efek jumlah TiO2 pada karakter fotokatalis TiO2/SiO2. Dalam proses fotoreduksi, pengaruh jumlah TiO2 dalam TiO2/SiO2 serta penambahan logam dan asam dalam fotoreduksi CO2 juga dipelajari. Hasil fotoreduksi gas CO2 dianalisis menggunakan kromatografi gas (GC). Preparasi TiO2 sebagai TiO2/SiO2 berhasil menurunkan ukuran partikel TiO2 dan memiliki energi celah pita yang lebih besar. Berbagai kadar TiO2 dalam TiO2/SiO2 meningkatkan efektivitas fotoreduksi gas CO2 menjadi metana dibandingkan dengan TiO2 serbuk. Fotokatalis TiO2/SiO2 dengan kadar TiO2 yang medium 2:1 dan 3:1 selain menghasilkan metana juga membentuk etilena. Penambahan logam Fe dan Zn dalam proses fotoreduksi gas CO2 terkatalisis TiO2/SiO2 dapat meningkatkan metana yang dihasilkan. Peningkatan oleh logam Fe lebih besar dibandingkan dengan logam Zn, dan hanya Fe yang menghasilkan etilena. Dalam proses fotoreduksi gas CO2, penambahan HCl dan HNO3 dapat meningkatkan metana yang dihasilkan tanpa disertai pembentukan etilena, dimana efek HCl lebih besar daripada HNO3.

In this study the preparation of TiO2 into SiO2 from volcanic ash of Kelud mountain to be used as TiO2/SiO2 photocatalyst, as well as its characterization and activitiy test in CO2 gas photoreduction have been conducted. The characterization of the TiO2/SiO2 photocatalyst was performed by XRD, FTIR, SR UV-Vis, and SEM methods to find out the effect of TiO2 content on the character of TiO2/SiO2 photocatalyst. In the photoreduction process, influence of the amount of TiO2 in TiO2/SiO2 and the addition of metal and acid in CO2 photoreduction have also been systematically studied. The photoreduction products were identified by Gas Chromatography (GC). Preparation of TiO2 on SiO2 has sucessfully reduced TiO2 particle size and increased band gap energy of the catalyst. The TiO2 content in TiO2/SiO2 photocatalyst enhances photoreduction of CO2 gas to form methane as compared to TiO2 powder. TiO2/SiO2 photocatalyst with medium content of TiO2 2: 1 and 3: 1 can also produce ethylene besides methane. The addition of Fe and Zn metal in the photoreduction process of CO2 gas catalyzed TiO2/SiO2 has been found to increase methane product. The methane product obtained by addition of Fe metal is greater than that produced by addition of Zn metal and only by addition of Fe metal ethylene product is formed. Furthermore, the addition of HCl and HNO3 into photoreduction process can also increase methane product without the formation of ethylene, in which the effect of HCl is greater than that of HNO3.

Kata Kunci : Fotokatalis TiO2/SiO2, Fotoreduksi, Gas CO2, metana, etilena, logam Fe , Zn, HCl dan HNO3