PENINGKATAN EFEKTIVITAS FOTODEGRADASI ZAT WARNA KONGO MERAH TERKATALIS TiO2 DENGAN DOPING LOGAM Fe DARI LIMBAH KARAT BESI PADA SINAR TAMPAK

IBANEZ ROSESYA C, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S; Dr. Taufik Abdillah Natsir, M.Sc.

2022 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Doping atom Fe dari limbah karat besi pada TiO2 untuk fotodegradasi kongo merah di bawah paparan sinar tampak telah berhasil dilakukan. Preparasi dilakukan melalui metode sol-gel dengan rasio perbandingan mmol TiO2:Fe (1:0,01; 1:0,02; 1:0,03; 1:0,06; dan 1:0,12). Karakterisasi TiO2 terdoping Fe (TiO2/Fe) dilakukan dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (SRUV), Transmission Electron Microscopy (TEM), dan Energy Dispersive X-Ray Spectrometer (EDX). Aktivitas fotokatalitik dievaluasi melalui fotodegradasi zat warna kongo merah di bawah kondisi sinar tampak dengan optimasi perbandingan mmol TiO2/Fe, pH, waktu penyinaran, massa fotokatalis, dan konsentrasi awal zat warna. Data karakterisasi menunjukkan bahwa doping TiO2 dengan atom Fe dari limbah besi berkarat secara nyata mempersempit celah, sehingga menggeser degradasi ke daerah tampak. Penurunan Eg maksimal dari 3,2 eV menjadi 2,5 eV ditunjukkan oleh fotokatalis TiO2/Fe (1:0,12). Hasil uji aktivitas terhadap zat warna kongo merah paling tinggi ditunjukkan pada fotokatalis TiO2/Fe (1:0,06) dengan kondisi pH 5, massa fotokatalis 60 mg, waktu penyinaran 60 menit, dan konsentrasi awal zat warna sebesar 5 ppm.

The doping of Fe atoms from rusted iron waste on TiO2 for photodegradation of congo red under visible light has been successfully carried out. The photocatalyst was prepared by sol-gel method with a millimole ratio of TiO2:Fe (1:0.01, 1:0.02, 1:0.03, 1:0.06, and 1:0.12). The Fe-doped TiO2 (TiO2/Fe) obtained was analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (SRUV), Transmission Electron Microscopy (TEM), and Energy Dispersive X-Ray Spectrometer (EDX) instruments. The photocatalytic activity was evaluated by photodegradation of Congo red dye under visible light conditions by optimizing the TiO2/Fe millimole ratio, pH, reaction time, photocatalyst mass, and initial concentration of dye. The characterization data showed that doping TiO2 with Fe atom from rusted iron waste has noticeably narrowed the band gap (Eg) that shifted the degradation into the visible region. The maximum decrease in Eg from 3.2 eV to 2.5 eV was shown by the TiO2/Fe (1:0.12) photocatalyst. The highest photodegradation of congo red was shown in TiO2/Fe (1:0.06) at pH 5, 40 mg of photocatalyst mass, 60 min reaction time, and 5 ppm of the initial dye concentration.

Kata Kunci : TiO2, TiO2/Fe, karat besi, kongo merah, sinar tampak