PENGHILANGAN ION Cu(II) DALAM LARUTAN DENGAN METODE FOTOREDUKSI TERKATALISIS TiO2 TEREMBAN PADA SiO2 DARI ABU VULKANIK GUNUNG KELUD

AJENG P, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S. ; Dr. Agus Kuncaka, DEA.

2017 | Skripsi | S1 KIMIA

Pada penelitian ini telah dilakukan preparasi dan karakterisasi fotokatalis TiO2/SiO2 menggunakan abu vulkanik Gunung Kelud sebagai sumber SiO2, serta uji aplikasinya untuk fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan. Penelitian ini diawali dengan melarutkan SiO2 dari abu vulkanik dalam larutan NaOH 5 M pada temperatur 97 derajat C selama 2 jam sehingga menghasilkan larutan natrium silikat. Preparasi fotokatalis TiO2/SiO2 dilakukan dengan mereaksikan larutan titanium tetraisopropoksida (TTIP) 97% sebagai sumber Ti dengan natrium silikat pada pH yang bervariasi ( 3, 6, dan 9), yang dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 400 derajat C selama 2 jam. Karakterisasi fotokatalis dilakukan menggunakan alat XRD, FTIR, SEM dan DR-UV. Selanjutnya fotokatalis TiO2/SiO2 diuji aktivitas fotokatalitiknya dalam fotoreduksi ion Cu(II). Konsentrasi ion Cu(II) dalam larutan sebelum dan sesudah fotoreduksi dilakukan dengan metode AAS. Dalam proses fotoreduksi ini dipelajari pengaruh pH preparasi fotokatalis TiO2/SiO2, massa fotokatalis dan konsentrasi awal ion Cu(II) terhadap efektivitas fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa fotokatalis TiO2/SiO2 yang disintesis dari larutan natrium silikat dan larutan TTIP yang berbentuk komposit amorf dengan ukuran partikel komposit yang lebih kecil daripada TiO2. Jumlah komposit yang terbentuk dipengaruhi oleh pH preparasi dan jumlah komposit terbanyak diperoleh pada pH 3 diikuti pH 6 dan pH 9. Penggunaan fotokatalis TiO2/SiO2 dalam reaksi fotoreduksi ion Cu(II) dalam larutan menghasilkan proses fotoreduksi yang lebih efektif dibandingkan dengan menggunakan TiO2. Efektivitas fotoreduksi tertinggi diperoleh dengan penggunaan TiO2/SiO2 yang dipreparasi pada pH 6 diikuti dengan pH 3 dan 9. Massa fotokatalis TiO2/SiO2 sebesar 100 mg dan konsentrasi awal ion Cu(II) sebesar 10 mg L-1 dengan penyinaran selama 24 jam dapat menghasilkan proses fotoreduksi ion Cu(II) yang maksimal (90,46% sampai 92,5%).

The preparation and characterization of TiO2/SiO2 using SiO2 from Kelud volcanic ashes and its application as photocatalyst on photoreduction of Cu(II) ions in solution have been conducted. This research was initiated by disolving SiO2 from volcanic ashes in 5 M NaOH at temperature 97 degree C for 2 h to produce sodium silicate solution. Preparation of TiO2/SiO2 photocatalyst was carried out by reacting titanium tetraisopropoxide (TTIP) 97% solution as a source of Ti with sodium silicate with pH variation (3,6 and 9 ), then calcinating at 400 degree C for 2 h. Characterization of photocatalyst were performed by using XRD, FTIR, SEM and DR-UV. Furthemore, TiO2/SiO2 was examined as photocatalyst on the photoreduction of Cu(II) ions. Cu(II) ions concentration in solution before and after photoreduction were determined by AAS. In the photoreduction process, the effect of preparation pH of TiO2/SiO2 photocatalyst, photocatalyst mass and initial concentration of Cu(II) ions in solution were investigated. The result showed that the preparation of TiO2/SiO2 photocatalyst by using sodium silicate solution and TTIP solution was produced amorphous composite with smaller particles size than TiO2 photocatalyst. The amount of composite formed is affected by pH value used in preparation process and the maximum formed composite was obtained at pH 3, followed by pH 6 and pH 9. TiO2/SiO2 usage as photocatalyst in the reaction of Cu(II) photoreduction show the higher activity than pure TiO2. The high photoreduction effectivity was showed by TiO2/SiO2 prepared in pH 6 followed by pH 3 and 9. TiO2/SiO2 photocatalyst mass of 100 mg and initial concentration of Cu(II) ions of 10 mg L-1 with irradiation for 24 h can produce maximum photoreduction process at 90.46%-92.5% yield.

Kata Kunci : Fotokatalis, TiO2/SiO2, Fotoreduksi, ion Cu(II)