Peningkatan Aktivitas Fotokatalis TiO2 Termagnetisasi Fe3O4 di Bawah Sinar Tampak dengan Cara Pendopingan Logam Ni dari Air Limbah Electroplating untuk Foto-Oksidasi Ion Pb(II)
ANDREW AVRILLOSTYA, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.; Prof. Drs. Mudasir, M.Eng., Ph.D.
2024 | Skripsi | KIMIA
Pada penelitian ini telah dilakukan peningkatan aktivitas
fotokatalis TiO2 di bawah sinar tampak dengan cara pendopingan logam
Ni dari air limbah electroplating
untuk fotooksidasi ion Pb(II). Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan
aktivitas fotokatalis TiO2 di bawah sinar tampak sekaligus
mengurangi pencemaran lingkungan. Doping logam Ni pada TiO2
dilakukan dengan metode hidrotermal menggunakan autoklaf pada suhu 150 ? selama 8 jam. Preparasi dilakukan dengan melakukan
variasi kadar Ni terdoping dari air limbah electroplating. Magnetisasi
juga dilakukan dengan precursor Fe2+ dan Fe3+ menggunakan
metode kopresipitasi. Karakterisasi fotokatalis dilakukan dengan instrumen
FTIR, XRD, SRUV, XRF, dan SEM-EDX. Foto-oksidasi ion Pb(II) dilakukan dengan
teknik batch melalui optimasi waktu penyinaran, massa fotokatalis, dan pH
larutan. Konsentrasi ion Pb(II) sisa setelah foto-oksidasi dianalisis
menggunakan alat AAS.
Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa doping
Ni pada TiO2 telah berhasil menurunkan energi celah pita (Eg) pada
TiO2. Penurunan energi celah pita terbesar didapat oleh TiO2-Ni
(1:0,50 % mol) dengan nilai Eg sebesar 2,97 eV, sehingga TiO2-Ni
dapat menyerap sinar tampak dengan baik. Aktivitas TiO2-Ni pada
foto-oksidasi ion Pb(II) di bawah sinar tampak lebih baik dibandingkan dengan
TiO2. Magnetisasi mempengaruhi aktivitas TiO2-Ni sehingga
efektivitasnya menurun. Kondisi optimal untuk proses foto-oksidasi ion Pb(II)
terjadi pada waktu penyinaran 120 menit, massa fotokatalis 20,0 mg per 50,00 mL
larutan Pb(II), dan pH larutan 8.
In
this research, TiO2 photocatalyst activity has been increased under
visible light by doping Ni metal from electroplating wastewater for
photooxidation of Pb(II) ions. This research aims to increase the
photocatalytic activity of TiO2 under visible light while reducing
environmental pollution. Nickel metal doping on TiO2 carried out
using the hydrothermal method using an autoclave at 150 ? for 8 hours.
Preparation is carried out by varying the levels of doped Ni from
electroplating wastewater. Magnetization is also carried out with precursors of
Fe2+ and Fe3+ using the coprecipitation method.
Photocatalyst characterization was carried out using FTIR, XRD, SRUV, XRF, and
SEM-EDX instruments. Photo-oxidation of Pb(II) ions was carried out using a
batch technique through optimization of exposure time, photocatalyst mass and
solution pH. The remaining Pb(II) ions concentration after photo-oxidation was
analyzed using an AAS instrument.
The
research results obtained indicate that Ni doping on TiO2 has
succeeded in reducing the band gap energy (Eg) in TiO2. The largest
decrease in band gap energy is obtained by TiO2-Ni (1:0.50 % mole)
with an Eg value of 2.97 eV, up to TiO2-Ni can absorb visible light
well. The photo-oxidation activity of TiO2-Ni for Pb(II) ions under
visible light is better than TiO2. Magnetization affects TiO2-Ni
activity so that its effectiveness decreases. Optimal conditions for the
photo-oxidation process of Pb(II) ions occur at an exposure time of 120
minutes, a photocatalyst mass of 20.0 mg per 50.00 mL of Pb(II) solution, and a
solution pH of 8.
Kata Kunci : doping, electroplating, fotokatalis, foto-oksidasi, hidrotermal