PREPARASI NANOPARTIKEL Fe3O4@SiO2-KITOSAN UNTUK ADSORPSI ION TEMBAGA DI DALAM AIR

RIZAL ADITYA IRFAI, Dr. Roto, M.Eng

2019 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Dalam penelitian ini telah dikaji pembuatan Fe3O4, Fe3O4@SiO2 core-shell, dan Fe3O4@SiO2-kitosan sebagai nanopartikel adsorben magnetik untuk adsorpsi ion Cu(II). Magnetic Nanoparticles (MNPs) diperoleh dengan pengendapan silika ke dalam nanopartikel magnetitk melalui penambahan TEOS (tetra ethyl orto silicate). Lapisan nanopartikel Fe3O4 dengan SiO2 mencegah aglomerasi partikel dengan membentuk inti Fe3O4@SiO2 dan menghindari peleburan inti Fe3O4 dalam media asam. Morfologi nanopartikel silika magnetik telah diselidiki menggunakan FTIR, XRD, SEM-EDX, dan TEM. Data FTIR, XRD dan EDX menunjukkan bahwa bahan-bahan tersebut berhasil menempel pada permukaan nanopartikel. TEM dan SEM-EDX mengungkapkan bahwa Fe3O4, Fe3O4@SiO2, dan Fe3O4@SiO2-kitosan berbentuk bulat. Diameter nanopartikel yang terbentuk sebesar 80,96 nm dan magnetit yang dilapisi silika memiliki struktur inti ditandai dengan munculnya bilangan gelombang 1444 cm-1 yang menujukkan ikatan Si-O-Si. MNPs yang dimodifikasi ini juga ditambahkan kitosan sebagai adsorben selektif dan didapatkan adsorpsi maksimum sebesar 79,83 mg g -1 pada pH 3 dengan massa adsorben sebesar 10 mg dengan waktu kontak 900 menit dan konsentrasi awal larutan sebesar 40 mg L-1.

In this research, Fe3O4, Fe3O4@SiO2 core-shell and Fe3O4@SiO2-chitosan were studied as magnetic adsorbent nanoparticles for adsorption of Cu(II) ions. Magnetic nanoparticles (MNPs) were obtained by precipitation of silica into magnetite nanoparticles through the addition of TEOS (tetra ethyl ortho silane). Fe3O4 nanoparticles with SiO2 layers prevent particle agglomeration by forming Fe3O4 @ SiO2 nuclei and avoiding the fusion of Fe3O4 nuclei in acidic media. The morphology of magnetic silica nanoparticles was investigated with FTIR, XRD, SEM-EDX, and TEM. Data of FTIR, XRD, and EDX show that these materials are successfully attached to the surface of the nanoparticles. TEM and SEM-EDX images reveal that Fe3O4, Fe3O4@SiO2 core-shell and Fe3O4@SiO2- chitosan are all spherical. The diameter of the nanoparticles formed was 81,01 nm and the magnetite coated with silica had a core structure characterized by the appearance of IR peak 1444 cm-1, which is due to Si-O-Si bond. The MNPs were also modified further with chitosan as a selective adsorbent and obtained maximum adsorption of 79,83 mg g -1 at pH 3 with a mass of 10 mg adsorbent with a contact time of 900 minutes and the initial concentration of the solution of 40 mg L-1.

Kata Kunci : MNPs, chitosan, Cu(II) ion, magnetic adsorbent