NANOKOMPOSIT Fe-TiO2/NANOZEOLIT UNTUK PEMERCEPAT FOTOSINTESIS TANAMAN BAYAM BRAZIL (Alternanthera sisso)

AMELIA SUKMA CAHYANI, Prof. Indriana Kartini, S.Si., M.Si., Ph.D. ; Adhi Dwi Hatmanto, S.Si., M.Sc. Ph.D.

2024 | Skripsi | KIMIA

Aktivitas fotosintesis mempengaruhi produktivitas hasil tanaman. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan sintesis nanokomposit Fe-TiO2/nanozeolit sebagai pemercepat fotosintesis tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh pengembanan Fe-TiO2 pada nanozeolit terhadap kadar klorofil dan laju fotosintesis tanaman bayam Brazil (Alternanthera sisso), serta mempelajari karakterisasi hasil sintesis nanozeolit, Fe-TiO2, dan nanokomposit FeTiO2/nanozeolit. Sintesis Fe-TiO2 dilakukan menggunakan metode sol-gel, sementara nanozeolit dibuat menggunakan metode kopresipitasi. Kemudian pembentukan nanokomposit Fe-TiO2/nanozeolit dilakukan dengan metode impregnasi. Material hasil sintesis dikarakterisasi dengan spektrofotometer SR UVVis, XRD, TEM-SAED, SAA, XRF, FT-IR, dan SEM-EDX. Aktivitas fotosintesis tanaman diukur kadar klorofilnya menggunakan klorofil meter dan laju fotosintesisnya menggunakan LICOR-6400 (photosynthesis analyser).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa Fe-TiO2 yang berhasil disintesis telah terdispersi ke dalam pengemban nanozeolit dengan rasio massa perbandingan paling optimum 1:10 (b/b). Nanokomposit TiO2/Nanozeolit 1:10 memiliki luas permukaan yang meningkat menjadi 144,5 m2/g dari 36,62 m2/g (TiO2) dan 141,74 m2/g (nanozeolit), serta memiliki nilai energi celah pita (Eg) 3,012 eV. Modifikasi nanokomposit terdoping (Fe-TiO2/Nanozeolit) seiring dengan meningkatnya konsentrasi dopan, terjadi penurunan nilai (Eg) hingga 2,33 eV pada konsentrasi Fe-TiO2/Nanozeolit 0,25%. Nanokomposit Fe-TiO2/Nanozeolit 0,01% pada bayam Brazil memiliki pertumbuhan yang optimal ditandai dengan ukuran panjang lebar daun tertinggi senilai 6,5 cm dan kadar total klorofil tertinggi yaitu 40,02 ?g/ml dan rerata nilai total klorofil dalam 5 minggu yakni 36,78 ?g/ml. Nilai laju fotosintesis tertinggi terjadi pada sampel TiO2/Nanozeolit tanpa dopant dan konsentrasi 0,01?ngan nilai 23,67 ?mol CO2/m2s dan 22,12 ?mol CO2/m2s. Material nanokomposit Fe-TiO2/Nanozeolit berpotensial untuk dikembangkan sebagai materai akselerator fotosintesis tanaman.

Photosynthetic activity affects plant productivity. In this research, FeTiO2/nanozeolite nanocomposite was synthesized as an accelerator for plant photosynthesis. This research aims to determine the effect of adding Fe-TiO2 to nanozeolite on chlorophyll levels and photosynthetic rates of Brazilian spinach plants (Alternanthera sisso), the characterization result of the synthesis nanozeolite, Fe-TiO2, and Fe-TiO2/nanozeolite nanocomposites was studying. Fe-TiO2 synthesis was carried out using the sol-gel method, while nanozeolite was made using the coprecipitation method. Then the formation of Fe-TiO2/nanozeolite nanocomposites was synthesized using the impregnation method. The synthesized material was characterized using spectrophotometer of SR UV-Vis, XRD, TEMSAED, SAA, XRF, FT-IR, and SEM-EDX. Plant photosynthetic activity was measured for chlorophyll levels using a chlorophyll meter and photosynthesis rate using LICOR-6400 (Photosynthesis analyser).

The research results show that the successfully synthesized Fe-TiO2 has been dispersed into the nanozeolite carrier with the most optimum mass ratio of 1:10 (w/w). The TiO2/Nanozeolite has a surface area increased of 144,5 m2/g from 36,62 m2/g (TiO2) and 141,74 m2/g (nanozeolit), also has a band gap energy value (Eg) of 3,012 eV. Modification of the doped nanocomposite (Fe-TiO2/Nanozeolite) as the dopant concentration increases, there is a decrease in the value (Eg) up to 2,33 eV at Fe-TiO2/Nanozeolite concentration of 0,25%. The Fe-TiO2/nanozeolite 0,01% nanocomposite in Brazilian spinach has optimal growth, characterized by the highest leaf length, width of 6,5 cm and the highest total chlorophyll content 40,02 ?g/ml and the average total chlorophyll value in 5 weeks 36,78 ?g/ml. The highest photosynthesis rate value occurred in the TiO2/nanozeolite sample without dopan and a concentration of 0,01% with values of 23,67 ?mol. CO2/m2s and 22,12 ?mol. CO2/m2s. Nanocomposite of Fe-TiO2/nanozeolite material has the potential to be developed as a plant photosynthesis accelator material.

Kata Kunci : fotosintesis, nanokomposit, nanozeolit, titanium dioksida