PREPARASI Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 SEBAGAI FOTOKATALIS UNTUK DEGRADASI BIRU METILEN (METHYLENE BLUE-MB): PENGARUH KONDISI REAKSI TERHADAP AKTIVITAS FOTOKATALIS

APRILIA LUTFIHANA M, Prof. Dra. wega Trisunaryanti., M.S., Ph.D., Eng

2022 | Skripsi | S1 KIMIA

Preparasi Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 sebagai fotokatalis untuk degradasi biru metilen (methylene blue-MB) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 serta menentukan aktivitas Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 dalam proses degradasi MB yang ditunjukkan melalui penurunan konsentrasi MB (%). Preparasi Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 dilakukan dengan preparasi Fe3O4 melalui metode kopresipitasi dan sonikasi, kemudian dilapisi dengan SiO2 dan TiO2 melalui metode sol-gel, ditambahkan prekusor Co(NO3)2.6H2O sebagai prekusor Co dan dikalsinasi pada suhu 500 °C selama 3 jam. Fotokatalis dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, TEM, SEM-EDX Mapping dan SR-UV. Fotokatalis digunakan untuk degradasi MB pada variasi pH (7, 8, 9, 10, 11, 12), massa fotokatalis (5,10,15, 20, 25, 30 mg), waktu (15, 20,25, 30, 35 menit) dan konsentrasi awal MB (1, 3, 5, 7, 9 ppm). Fotokatalis Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 telah terbentuk dilihat dari spektra FTIR adanya ikatan Fe-O, Si-O-Si dan Ti-O serta muncul puncak dari Fe3O4, amorf dan TiO2 anatase pada difraktogram XRD. Analisis SEM-EDX menunjukkan adanya unsur Fe, Si, Ti dan Co serta morfologi fotokatalis Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 berupa partikel berbentuk bulat. Fotokatalis Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 memiliki sifat kemagnetan sehingga dapat dipisahkan dari media cair. Penambahan logam Co menyebabkan fotokatalis responsif pada sinar UV dan tampak serta memiliki bandgap sebesar 2,98 eV. Uji aktivitas fotokatalis Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 menghasilkan penurunan konsentrasi MB (%) optimum pada sinar UV dan tampak sebesar 47,8 dan 55,86% dicapai pada pH 11, massa fotokatalis 15 mg, waktu penyinaran 30 menit dan konsentrasi awal MB 5 ppm.

Preparation of Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 as photocatalyst for degradation of methylene blue (MB) has been done. The aims of this experiment were to study the characteristics of the Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 and determine the activity of the Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 in the MB degradation process as indicated by the decreaese in MB concentration. Preparation was carried out by preparation of Fe3O4 through coprecipitation and sonication, then coated with SiO2/TiO2 through sol-gel method, added Co(NO3)2.6H2O as a Co precursor and continued with calcination at 500 °C for 3 hours. Photocatalyst were characterized by FTIR, XRD, TEM, SEM-EDX Mapping and SR-UV. Photocatalyst was used for degradation of MB at pH (7, 8, 9, 10, 11, 12), photocatalyst mass (5, 10, 15, 20, 25, 30 mg), time irradiation (15, 20,25, 30, 35 minutes), and MB initial concentration (1, 3, 5, 7, 9 ppm). Photocatalyst Fe3O4/SiO2/Co-TiO2 had been formed considered from FTIR spectra Fe-O, Si-O-Si, Ti-O bond, and peaks of Fe3O4, amorphous, and TiO2 anatase on XRD diffractograms. SEM-EDX analysis showed the presence of Fe, Si, Ti, and Co elements and the morphology of the photocatalyst was spherical. Photocatalyst have magnetic properties so they can be separated from liquid media. The addition of Co causes the photocatalyst to be responsive to UV and visible light and has a band gap 2.98 eV. The photocatalyst activity test resulted in a decrease in MB concentration (%) under UV and visible light respectively 47.8 and 55.86% at pH 11, 15 mg photocatalyst mass, 30 minutes time irradiation, and 5 ppm methylene blue initial concentration.

Kata Kunci : biru metilen, fotodegradasi, fotokatalis