INAKTIVASI BAKTERI KOLIFORM DALAM AIR SUNGAI DAN FOTODEGRADASI ZAT WARNA NAFTOLAT AS-D OLEH FOTOKATALIS TIO2/Ag NANOPARTIKEL

MIRMA PRAMESWARI N, Prof. Dr. Endang Tri wahyuni, M.S; Dr. rer.nat. Nurul Hidayat Aprilita, S.Si, M.Si

2017 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Pada penelitian ini telah dilakukan pembentukan fotokatalis TiO2/Ag nanopartikel dengan menggunakan metode fotoreduksi terkatalisis TiO2. Pengaruh variasi konsentrasi larutan AgNO3 sebagai sumber Ag terhadap karakter TiO2/Ag nanopartikel juga telah dipelajari. Karakterisasi fotokatalis TiO2/Ag nanopartikel dilakukan dengan menggunakan alat TEM-SAED, XRD, FTIR, dan SR UV-Vis, serta diuji aktivitasnya untuk inaktivasi koliform pada sampel air sungai dan fotodegradsi zat warna Naftolat As-D. Citra TEM fotokatalis TiO2/Ag nanopartikel dengan kadar Ag medium (204,18 mg/g) memperlihatkan Ag nanopartikel menempel pada permukaan TiO2 dengan ukuran partikel Ag sebesar 2-7 nm. Karakterisasi dengan XRD dan FTIR menunjukkan fotokatalis TiO2/Ag nanopartikel berhasil terbentuk dengan adanya penurunan intensitas dan pergesaran nilai 2teta¸ pada puncak khas TiO2 dan pergeseran puncak serapan dari spektra FTIR TiO2/Ag nanopartikel. Pengembanan Ag nanopartikel pada TiO2 juga telah berhasil menurunkan energi celah pita dari TiO2 yang semula 3,20 menjadi 3,05 eV pada fotokatalis TiO2/Ag nanopartikel dengan kadar Ag medium (204,18 mg/g). Fotokatalis TiO2/Ag dengan kadar Ag medium (204,18 mg/g) berhasil membunuh bakteri koliform hampir 100% selama 15 menit dengan iradiasi sinar visibel maupun sinar UV. Pada aplikasi fotodegradasi zat warna Naftolat As-D dengan iradiasi sinar visibel, lebih dari 95% zat warna berhasil terdegradasi menggunakan fotokatalis tersebut dalam waktu 90 menit dan terurai menjadi molekul yang lebih sederhana serta ramah lingkungan.

In this study, the preparation of TiO2/Ag nanoparticles using TiO2 catalyzed photoreduction method have been conducted. The influence of various concentration of AgNO3 solution as Ag source on the character of TiO2/Ag nanoparticles was also studied. The characterization of TiO2/Ag nanoparticles was observed by TEM-SAED, XRD, FTIR, and SR UV-Vis analysis, then the activities of photocatalyst were also studied for inactivation of coliform bacteria in river and photodegradation of Naphtholat As-D. The TEM Image of TiO2/Ag nanoparticles with medium content of Ag (204,18 mg/g) showed that the Ag nanoparticles attached on TiO2 surface and the particles size of Ag was 2-7 nm. Characterization of photocatalyst using XRD and FTIR showed that the TiO2/Ag nanoparticles have sucessfully formed by the decrease of intensity and the shift of 2theta¸ values in TiO2 peaks, and the shift of absorption peaks in FTIR spectra of TiO2/Ag nanoparticles. Loaded of Ag nanoparticles on TiO2 has sucessfully reduced TiO2 band gap energy to 3.05 eV from 3.20 eV in the TiO2/Ag nanoparticles with medium content of Ag (204,18 mg/g). The TiO2/Ag nanoparticles with medium content of Ag (204,18 mg/g) killed coliform bacteria almost 100% in 15 minutes under both visible or UV irradiation. In the other hand, more than 95% of Naphtholat As-D was degraded in 90 minutes using the photocatalyst under visible irradiation and the dye was decomposed into environmentally-friendly molecules.

Kata Kunci : TiO2/Ag nanopartikel, inaktivasi bakteri koliform, fotodegradasi, zat warna Naftolat As-D