Preparasi Komposit Fe3O4/TiO2 Sebagai Fotokatalis dan Pengujian Aktivitasnya untuk Reduksi Ion Cr(VI)

SHERLY LIMIN, Dr. Eko Sri Kunarti

2020 | Skripsi | S1 KIMIA

Preparasi komposit Fe3O4/TiO2 sebagai fotokatalis untuk reduksi ion Cr(VI) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan preparasi dan karakterisasi Fe3O4/TiO2, serta mengkaji aktivitas Fe3O4/TiO2 sebagai fotokatalis pada reduksi ion Cr(VI). Penelitian diawali dengan melakukan preparasi Fe3O4 dari FeSO4.7H2O dan FeCl3.6H2O. Selanjutnya dilakukan preparasi Fe3O4/TiO2 dengan pelarutan Fe3O4, (NH4)2SO4, etanol, serta TTIP yang kemudian disonikasi. Preparasi dilakukan dengan variasi rasio molar Fe3O4 dan TiO2 1:1, 1:3, 1:5, 1:10 dan 1:15. Hasil preparasi dikarakterisasi dengan menggunakan spektrofotometer FT-IR, difraktometer sinar-X (XRD), spektrofotometer Specular Reflectance UV-Visible (SR-UV), Scanning Electron Microscope dengan Energy Disversive X-Ray (SEM-EDX) dan Transmission Electron Microscope (TEM). Pengujian aktivitas fotokatalitik dilakukan dalam reaktor tertutup, dengan paparan sinar UV dengan variasi pH 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, dan 8 serta variasi waktu 30, 60, 90, 120 dan 150 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa material komposit Fe3O4/TiO2 dengan perbandingan molar 1:5 dapat digunakan sebagai fotokatalis untuk reduksi Cr(VI) dengan paparan sinar UV. Modifikasi dengan menambahkan magnetit tidak menurunkan kemampuan fotokatalitik dari TiO2. Reduksi fotokatalitik Cr(VI) dengan konsentrasi 10 ppm menggunakan TiO2 tanpa modifikasi memiliki persentase reduksi sebesar 40,27%, sedangkan reduksi fotokatalitik dengan material komposit Fe3O4/TiO2 (E = 3.12 eV) hasil preparasi berlangsung optimum pada pH 3 dan waktu kontak 120 menit, dengan persentase reduksi sebesar 43,65%.

Preparation of Fe3O4/TiO2 composite as a photocatalyst for the reduction of Cr(VI) ion has been done. The aims of this study were to prepare and characterize Fe3O4/TiO2, examine the Fe3O4/TiO2 activity as a photocatalyst for the reduction of Cr(VI). The research was started with the preparation of Fe3O4 from FeSO4.7H2O and FeCl3.6H2O. Furthermore, Fe3O4/TiO2 preparation was carried out by dissolving Fe3O4, (NH4)2SO4, ethanol, and TTIP which were then sonicated. Preparation of Fe3O4/TiO2 composite is done with variations in the molar ratio Fe3O4 and TiO2 of 1:1, 1:3, 1:5, 1:10 and 1:15. The preparation results were characterized using FT-IR spectrophotometer, X-ray Diffractometer (XRD), Specular Reflectance UV-Visible spectrophotometer (SR-UV), Scanning Electron Microscope with Energy Disversive X-Ray (SEM-EDX) and Transmission Electron Microscope (TEM). The photocatalytic activity of the Fe3O4/TiO2 for reduction of Cr (VI) was carried out in a closed reactor, with exposure to UV light with variations pH of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 and time variations of 30, 60, 90, 120 and 150 minutes. The results indicated that nanocomposite of 1:5 could be used as a photocatalyst for reduction of Cr(VI) under UV irradiation. The modification with magnetite did not lower the photocatalytic ability of TiO2. The photocatalytic reduction of Cr(VI) 10 ppm using unmodified TiO2 has reduction yield of 40,27%, and reduction using Fe3O4/TiO2 composite (E= 3.12 eV) was optimum at pH 3 and reaction time of 120 minutes, with reduction yield 43,65%.

Kata Kunci : Fe3O4/TiO2, fotokatalis, reduksi, Cr(VI)