SINTESIS NANOKOMPOSIT Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI FOTOKATALIS UNTUK REDUKSI ION Cr(VI)

ADNAN NUR AVIF, Dr. Eko Sri Kunarti, M.Si ; Dr. Suyanta, M,Si

2017 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan sintesis nanokomposit Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag dan pengujiannya sebagai katalis fotoreduksi ion Cr(VI). Penelitian diawali dengan sintesis magnetit (Fe3O4) dengan metode kopresipitasi dan sonikasi, dilanjutkan dengan pelapisan silika, kemudian pelapisan TiO2 melalui proses sol-gel, dilanjutkan dengan penempelan nanopartikel perak (Ag). Produk hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan difraktometer sinar-X, scanning electron microscope-energy dispersive X-ray, transmission electron microscope, vibrating sample magnetometer dan specular reflectance spectrophotometer. Uji aktivitas fotokatalis dilakukan dengan menginteraksikan nanokomposit Fe3O4/SiO2/TiO2- Ag dengan larutan ion Cr(VI) pada pH 3 dalam sistem batch dalam reaktor tertutup yang dilengkapi dengan lampu UV dan visibel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanokomposit Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag memiliki sifat magnetik yang baik serta responsif terhadap paparan sinar UV dan sinar tampak yang ditandai dengan adanya serapan pada daerah sinar UV dan tampak pada spektra reflektansi spekular UV-Visibel. Nanokomposit Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag 5% memiliki kemampuan fotoreduksi yang lebih baik dibandingkan dengan fotokatalis Fe3O4/SiO2/TiO2 dan TiO2 dalam paparan sinar UV maupun tampak. Studi kinetika fotoreduksi menunjukkan bahwa reaksi mengikuti model kinetika reaksi Langmuir-Heninselwood dengan nilai konstanta laju fotoreduksi 0,0203 menit-1 dalam paparan sinar UV dan 0,0199 menit-1 dalam paparan sinar tampak.

Synthesis of Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag nanocomposite and its activity test for photoreduction of Cr(IV) ion have been conducted. The synthesis was initiated by the preparation of magnetite (Fe3O4) using co-precipitation and sonication method, followed by coating of silica and TiO2 using sol gel method, and modification of Ag nanoparticle on the surface. The products were characterized using X-ray diffractometer, scanning electron microscope-energy dispersive X-ray, transmission electron microscope, vibrating sample magnetometer, and specular reflectance spectrophotometer. Photocatalytic activity test was conducted by mixing Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag nanocomposite and solution of Cr(VI) ion under batch system at pH 3 in a closed reactor equipped with UV and visible lights. The result showed that Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag nanocomposite had a good magnetic characteristic. The Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag nanocomposite was responsive toward UV and visible lights indicated with the edge absorption of UV and visible in UV-Vis spectra. The Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag 5% nanocomposite had a better photoreduction activity than Fe3O4/SiO2/TiO2 nanocomposite under UV and visible lights. Kinetic study of photoreduction activity of Cr(VI) using Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag 5% showed that the reaction followed the Langmuir-Heinselwood with rate constants of 0.0203 and 0.0199 min-1 under UV and Visible, irradiation respectively

Kata Kunci : Kata kunci: fotokatalis, Cr(VI), TiO2-Ag, nanokomposit, Fe3O4/SiO2/TiO2-Ag