SINTESIS Fe3O4/TiO2-Ni SEBAGAI FOTOKATALIS TERAMBIL KEMBALI SECARA MAGNETIS UNTUK DEGRADASI KONGO MERAH

Maharani Ciptaningrum, Dr. Eko Sri Kunarti, M.Si. ; Prof. Drs. Sri Juari Santosa, M.Eng.

2019 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis Fe3O4/TiO2-Ni sebagai fotokatalis terambil kembali secara magnetis untuk degradasi kongo merah telah dilakukan. Tujuan utama penelitian ini yaitu memodifikasi material fotokatalis TiO2 agar responsif di daerah sinar tampak dan mudah dipisahkan kembali dari larutan. Penelitian diawali dengan sintesis Fe3O4 dengan metode sono-kopresipitasi dengan prekursor FeCl3.6H2O dan FeSO4.7H2O perbandingan 2:1 serta natrium sitrat sebagai agen penstabil dan NH4OH sebagai agen pengendap. Selanjutnya, sintesis Fe3O4/TiO2-Ni dilakukan dengan penambahan logam nikel pada Fe3O4/TiO2. Material hasil sintesis dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, TEM, SEM-EDX, dan SR UV-Visibel. Uji kinerja fotokatalis dilakukan pada fotodegradasi senyawa kongo merah dalam reaktor dengan variasi sinar UV dan Visibel. Penentuan hasil akhir dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Visibel. Hasil penelitian berdasarkan spektra FTIR menunjukkan ikatan Ti-O-Ti serta difraktogram mengindikasikan ada puncak karakteristik Fe3O4 dan TiO2 anatase. Keberhasilan doping logam Ni ditinjau dari hasil analisis dengan SR UV-Vis berupa nilai energi celah pita Fe3O4/TiO2-Ni dengan variasi 1%; 5%; 10% dan 15% berturut-turut yaitu 2,96; 2,80; 3,03 dan 3,20 eV. Uji aktivitas fotokatalis Fe3O4/TiO2-Ni menunjukkan bahwa kondisi optimum berada pada pH 5 selama 90 menit. Kondisi optimum digunakan untuk fotodegradasi kongo merah terkatalisis Fe3O4/TiO2-Ni sebanyak 20 mg dan konsentrasi kongo merah sebesar 20 ppm untuk 25 mL dengan hasil 97,34% pada paparan sinar visibel dan 47,78% pada paparan sinar UV.

Synthesis of Fe3O4/TiO2-Ni as magnetically separable photocatalyst for degradation of congo red have been carried out. The purpose of this research was to modify TiO2 as photocatalyst to be more responsive in visible light and separable from solution. This research was started by synthesis Fe3O4 through coprecipitation and sonicating method, using citrate sodium as stabilizing agent and NH4OH as precipiting agent, and using FeCl3.6H2O and FeSO4.7H2O as precursors. Photocatalyst Fe3O4/TiO2-Ni was synthesized by doping nickel to Fe3O4/TiO2. Characterization of the materials were performed by FTIR, XRD, TEM, SEM-EDX, and SR UV-Vis. Activity of photocatalyst was evaluated for degradation of congo red under UV and visible light. The degradation yield was analyzed by UV-Visible spectometry method. The result based on the infrared spectra showed Ti-O-Ti bonding and the appearance of characteristic peak of Fe3O4 and anatase of TiO2 from XRD diffractogram. The Fe3O4/TiO2-Ni with various dopant concentration of 1%; 5%; 10% and 15% gave band gap energy of 2.96; 2.80; 3.03 and 3.20 eV, respectively. The optimum condition for photocatalytist activity of Fe3O4/TiO2-Ni was at pH 5 for 90 minutes. This condition was used for photodegradating congo red, with 20 mg of Fe3O4/TiO2-Ni and 20 ppm of congo red, which give 97.34% and 47.78% degradation yield in visible and UV light irradiation, respectively.

Kata Kunci : Fotokatalis, Fe3O4/TiO2-Ni, kongo merah