SINTESIS NANOPARTIKEL Fe3O4/SiO2/ZnO SEBAGAI FOTOKATALIS UNTUK FOTODEGRADASI REMAZOL BLACK DALAM LIMBAH BATIK

DITA AGUSTIN, Dr. Roto, M.Eng

2018 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis nanopartikel Fe3O4/SiO2/ZnO telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan sintesis dan karakterisasi fotokatalis nanopartikel Fe3O4/SiO2/ZnO yang memiliki band gap pada daerah sinar UV, melakukan pengujian aktivitas Fe3O4/SiO2/ZnO sebagai fotokatalis untuk fotodegradasi zat warna remazol black dalam limbah batik. Penelitian ini diawali dengan sintesis Fe3O4 dari FeCl3.6H2O dan FeSO4.7H2O. Fe3O4 yang telah terbentuk dilapisi dengan TEOS untuk memperoleh Fe3O4/SiO2. Nanopartikel target diperoleh dengan melapisi Fe3O4/SiO2 dengan Zn(Ac)2.2H2O. Hasil sintesis dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, TEM, EDX dan SR UV-Vis. Aktivitas fotokatalis Fe3O4/SiO2/ZnO dilakukan melalui fotodegradasi limbah batik pada reaktor fotokatalisis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sintesis nanopartikel Fe3O4/SiO2/ZnO telah berhasil dilakukan. Keberadaan Fe3O4, SiO2 dan ZnO terlihat dengan adanya pita serapan pada bilangan gelombang secara berurutan 563; 895; 1126 dan 447 cm-1. Puncak difraksi pada 2 teta: 30,20; 35,46; 42,83; 57,20 dan 62,85 derajat mengindikasikan keberadaan Fe3O4. Keberadaan ZnO dibuktikan dengan adanya puncak difraksi pada 2 teta berturut-turut 30,52; 35,65; 47,00; 57,35; 63,02; 66,77 dan 68,63 derajat. Ukuran Fe3O4, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/SiO2/ZnO secara berurutan adalah: 10,5; 12,6; dan 15,3 nm. Energi celah pita nanopartikel Fe3O4/SiO2/ZnO adalah 3,32 eV. Nanopartikel Fe3O4/SiO2/ZnO mampu mendegradasi remazol black dalam limbah batik di bawah penyinaran UV. Fotodegradasi berlangsung optimum pada waktu penyinaran 24 jam, pH 2 dan massa fotokatalis 8 mg dengan degradasi sebesar 54,23 %.

Synthesis of Fe3O4/SiO2/ZnO nanoparticle has been performed. This study aimed to synthesize and characterize Fe3O4/SiO2/ZnO nanoparticle photocatalysts which has a band gap in the UV light region, to test its activity as photocatalyst for photodegradation of remazol black in batik waste. This study started with the synthesis of Fe3O4 from FeCl3.6H2O and FeSO4.7H2O. The formed Fe3O4 was coated with TEOS to obtain Fe3O4/SiO2. The target nanoparticles were obtained by coating Fe3O4/SiO2 with Zn(Ac)2.2H2O. The characterization was performed by FTIR, XRD, TEM, EDX and SR UV-Vis. The activity of Fe3O4/SiO2/ZnO photocatalysts was tested for photodegradation of batik waste in the photocatalysis reactor. The results showed that the Fe3O4/SiO2/ZnO nanoparticles was produced. The presence of Fe3O4, SiO2, ZnO were seen in the presence of absorption bands in wavenumbers of 563; 895; 1126 and 447 cm-1. Diffraction peaks at 2 tetha of 30,20; 35,46; 42,83; 57,20 and 62,85 degree indicated the existence of Fe3O4. The presence of ZnO was proved by diffraction peak at 2 tetha of 30,52; 35,65; 47,00; 57,35; 63,02; 66,77 and 68,63 degree. The size of Fe3O4, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/SiO2/ZnO were 10,5; 12,6; dan 15,3 nm. The band gap energy of Fe3O4/SiO2/ZnO nanoparticles was 3,32 eV. Respectively Fe3O4/SiO2/ZnO nanoparticles can degrade remazol black in batik waste under UV irradiation. Photodegradation was optimum at 24 (h) irradiation time, pH 2 and 8 mg photocatalyst with 54.23% degradation.

Kata Kunci : fotodegradasi, fotokatalis, nanopartikel, ZnO.