PEMANFAATAN AIR LIMBAH ELECTROPLATING SEBAGAI SUMBER DOPANT Cr DAN Cu PADA FOTOKATALIS TiO2 DAN UJI AKTIVITASNYA UNTUK FOTODEGRADASI ZAT WARNA SULFUR HITAM DI BAWAH RADIASI SINAR TAMPAK

SULISTYANING BUDI, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.; Suherman, S.Si., M.Sc., Ph.D.

2023 | Skripsi | S1 KIMIA

Pada penelitian ini telah dilakukan upaya peningkatan aktivitas fotokatalis TiO2 melalui cara doping dengan krom dan tembaga dari air limbah electroplating (Cr/Cu-TiO2) untuk fotodegradasi zat warna sulfur hitam di bawah radiasi sinar tampak. Proses doping dilakukan dengan metode hidrotermal di dalam autoklaf dengan mencampurkan serbuk TiO2 dan air limbah electroplating pada suhu 150 derajat C selama 24 jam. Fotokatalis Cr/Cu-TiO2 dikarakterisasi menggunakan instrumen SRUV, XRD, FT-IR, dan SEM-EDX. Proses fotodegradasi zat warna sulfur hitam di bawah paparan sinar tampak dengan adanya fotokatalis Cr/Cu-TiO2 dilakukan secara batch. Konsentrasi zat warna sulfur hitam ditentukan dengan alat spektrofotometer UV-visibel. Pada proses fotodegradasi tersebut, dilakukan optimasi kadar Cr-Cu, waktu penyinaran dan massa fotokatalis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa atom Cr dan Cu dari air limbah electroplating telah berhasil ter-doping pada TiO2, yang dapat menurunkan energi celah pita TiO2 dan penurunan yang paling efektif ditunjukkan oleh kadar Cr-Cu 20:0,6% mol dengan Eg sebesar 2,98 eV. Aktivitas Cr/Cu-TiO2 dalam fotodegradasi zat warna sulfur hitam di bawah sinar tampak lebih tinggi daripada aktivitas TiO2 tanpa doping. Efektivitas fotodegradasi zat warna sulfur hitam dengan konsentrasi 4,8 mg/L dalam 30 mL larutan di bawah sinar tampak yang paling tinggi dihasilkan oleh Cr/Cu-TiO2 (20:0,6) dalam waktu penyinaran 60 menit dan massa fotokatalis 20 mg, yaitu sebesar 35,19%. Fotodegradasi mengalami peningkatan menjadi 68,98% setelah mengalami dua kali proses fotodegradasi dengan kondisi optimal.

In this study, enhancement of TiO2 photocatalytic activity has been worked through chromium and copper doping process from electroplating wastewater (Cr/Cu-TiO2) for textile dye photodegradation under visible light radiation. The doping process has been carried through a hydrothermal method in the autoclave by mixing TiO2 powder and electroplating wastewater as the source of Cr and Cu dopants at 150 degree C for 24 hours. The Cr/Cu-TiO2 photocatalyst was characterized by instruments such as SRUV, XRD, FT-IR, and SEM-EDX. The photodegradation process of sulfur black dye under visible light radiation using Cr/Cu-TiO2 was done by the presence of Cr/Cu-TiO2 photocatalyst used batch technique. The concentration of sulfur black dye was determined by spectrophotometer UV-visible. In the photodegradation processes, optimizations of Cr-Cu concentration, irradiation time, and photocatalyst mass was done. The result showed that Cr and Cu atoms have been successfully doped on TiO2, reducing the band gap and the most effective reduction was represented by 20:0.6% mol of Cr-Cu with 2.98 eV of Eg value. The activity of Cr/Cu-TiO2 in sulfur black dye photodegradation under visible light was higher compared to TiO2 undoped. The highest photodegradation effectivity of 4.8 mg/L 30 mL sulfur black dye under visible light resulted by Cr/Cu-TiO2 (20:0.6) for 60 minutes of irradiation time and 20 mg of photocatalyst mass, which was 35.19%. The photodegradation was improved to 68.98% after two times of photodegradation processes with the optimal conditions.

Kata Kunci : doping Cr dan Cu, fotodegradasi, Cr/Cu-TiO2, zat warna sulfur hitam / Cr and Cu doping, photodegradation, sulfur black dye, Cr/Cu-TiO2