PENINGKATAN AKTIVITAS TiO2 DI BAWAH PAPARAN SINAR TAMPAK MELALUI DOPING ION LOGAM Cr DAN Cu DARI AIR LIMBAH ELECTROPLATING DALAM FOTO-OKSIDASI ION Pb(II)

RIZKY APRILLIA W, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S. ; Suherman, S.Si., M.Sc., Ph.D.

2023 | Skripsi | S1 KIMIA

Pada penelitian ini, telah dilakukan doping ganda ion logam Cr dan Cu yang berasal dari satu sumber air limbah electroplating pada fotokatalis TiO2 untuk meningkatkan aktivitasnya dalam foto-oksidasi ion Pb(II) di bawah paparan sinar tampak. Doping ganda ion logam Cr dan Cu pada fotokatalis TiO2 dilakukan dengan metode hidrotermal menggunakan autoclave, dengan cara menginteraksikan padatan titanium(IV) oksida dengan air limbah electroplating. Pada proses doping dilakukan variasi kadar Cr dan Cu ter-doping. Fotokatalis TiO2-Cr/Cu hasil preparasi dikarakterisasi dengan SRUV, XRD, FTIR, dan SEM-EDX. Uji aktivitas fotokatalis TiO2-Cr/Cu dalam foto-oksidasi ion Pb(II) di bawah paparan sinar tampak dilakukan dengan sistem batch, dengan optimasi kadar Cr dan Cu ter-doping, waktu penyinaran, massa fotokatalis, dan pH larutan. Konsentrasi ion Pb(II) ditentukan menggunakan AAS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa doping ganda ion logam Cr dan Cu dari air limbah electroplating pada fotokatalis TiO2 telah berhasil dilakukan dan mampu menurunkan energi celah pita TiO2 yang dapat meningkatkan aktivitas TiO2 di bawah paparan sinar tampak secara efektif. Penurunan energi celah pita terbesar dihasilkan oleh TiO2-Cr/Cu (20:0,6). Efektivitas foto-oksidasi ion Pb(II) 10 ppm dalam 50 mL larutan yang tertinggi yaitu 93,19%, dapat diperoleh dengan penggunaan 30 mg fotokatalis TiO2-Cr/Cu (20:0,6), waktu penyinaran 60 menit, dan pH larutan 8.

In this research, Cr and Cu metal ions co-doping from electroplating wastewater on TiO2 have been conducted to increase the photocatalytic activity in photo-oxidation of Pb(II) ions under visible light irradiation. The Cr and Cu codoping process on the TiO2 photocatalyst was prepared by hydrothermal method using an autoclave by interacting titanium(IV) oxide with the electroplating wastewater. In the doping process, the levels of the doped Cr and Cu ions is varied. The TiO2-Cr/Cu photocatalyst was characterized using SRUV, XRD, FTIR, and SEM-EDX instruments. The activity of TiO2-Cr/Cu photocatalyst in the photooxidation of Pb(II) ions under visible light irradiation was conducted using a batch technique with optimization of the levels of Cr and Cu doped, irradiation time, photocatalyst mass, and pH solution. The concentration of Pb(II) ions was determined using spectrophotometer AAS. The results showed that Cr and Cu metal ions co-doping from electroplating wastewater on TiO2 photocatalyst was successfully conducted and can reduce the band gap energy of TiO2, which could effectively increase TiO2 activity under visible light irradiation. The biggest decrease in band gap energy was shown by TiO2-Cr/Cu (20:0.6). The highest photo-oxidation effectivity of 10 ppm Pb(II) ions in 50 mL solution was 93.2%, which can be obtained using 30 mg TiO2-Cr/Cu (20:0.6) photocatalyst, 60 minutes of irradiation time, and pH 8 of solution.

Kata Kunci : air limbah electroplating, doping ganda Cr dan Cu, foto-oksidasi Pb(II), sinar tampak, TiO2