GREEN SYNTHESIS NANOKOMPOSIT CoFe2O4/CDOTS MENGGUNAKAN MORINGA OLEIFERA DAN KULIT SEMANGKA UNTUK DEGRADASI ZAT PEWARNA METHYLENE BLUE

Amelia Putri Setyaningsih, Prof. Dr.Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Eng.

2026 | Skripsi | FISIKA

Penelitian ini melaporkan fabrikasi nanokomposit cobalt ferrite/carbon dots (CoFe2O4/Cdots) melalui pendekatan metode green synthesis, untuk mengevaluasi efisiensi degradasi zat pewarna methylene blue (7 ppm) pada pH 7 melalui mekanisme gabungan adsorpsi–fotokatalitik. Nanopartikel CoFe2O4 disintesis menggunakan metode kopresipitasi yang dimodifikasi dengan penambahan ekstrak Moringa oleifera, sedangkan Cdots disintesis menggunakan metode hidrotermal dengan memanfaatkan kulit semangka sebagai sumber karbon. Nanokomposit CoFe2O4/Cdots difabrikasi menggunakan metode sonikasi, yang memungkinkan integrasi Cdots pada permukaan CoFe2O4 terjadi secara self-assembly. Analisis X-ray diffraction menunjukkan bahwa penambahan Cdots menurunkan ukuran kristalit menjadi (11,8 ± 0,1) nm dan meningkatkan parameter kisi menjadi (8,5 ± 0,1) Å. Keberadaan Cdots teridentifikasi melalui munculnya puncak difraksi baru pada bidang (002). Analisis Fourier transform infrared mengonfirmasi gugus fungsi khas CoFe2O4 dan Cdots, serta menunjukkan dua puncak baru yang berkaitan dengan gugus C=C dan C–O, yang mengindikasikan interaksi antar material. Spektroskopi ultraviolet–visible memperlihatkan adanya blueshift yang disertai dengan peningkatan energi celah pita serta munculnya satu puncak lemah tambahan pada nanokomposit CoFe2O4/Cdots. Uji kinerja dilakukan menggunakan variasi massa material sebesar 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09 g, yang diawali dengan tahap adsorpsi selama 20 menit dan dilanjutkan dengan proses fotokatalitik selama 120 menit. Pengambilan sampel dilakukan setiap 20 menit. Efisiensi degradasi optimum tercapai sebesar 98,62% menggunakan massa material 0,01 g. Hasil ini menunjukkan bahwa nanokomposit CoFe2O4/Cdots memiliki potensi kuat sebagai material adsorben–fotokatalis ramah lingkungan untuk pengolahan limbah cair yang mengandung zat warna.

This research reports the fabrication of cobalt ferrite/carbon dots (CoFe2O4/Cdots) nanocomposites via green synthesis approach to evaluate the degradation efficiency of methylene blue dye (7 ppm) at pH 7 through combined adsorption–photocatalytic mechanisms. CoFe2O4 nanoparticles were synthesized using a coprecipitation method modified with the addition of Moringa oleifera extract, while Cdots were obtained through a hydrothermal method utilizing watermelon peel as a carbon source. The CoFe2O4/Cdots nanocomposites were fabricated by a sonication method, enabling the self-assembly of Cdots onto the CoFe2O4 surface. X-ray diffraction analysis revealed that the addition of Cdots reduced the crystallite size to (11.8 ± 0.1) nm and increased the lattice parameter to (8.5 ± 0.1) Å. The presence of Cdots was further confirmed by the appearance of a new diffraction peak corresponding to the (002) plane. Fourier transform infrared spectroscopy verified the characteristic functional groups of CoFe2O4 and Cdots, alongside two new peaks corresponding to C=C and C–O groups, indicating intermaterial interactions. Ultraviolet–visible spectroscopy showed a blueshift accompanied by an increase in band gap and the appearance of an additional weak peak in the CoFe?O?/Cdots nanocomposites. Performance tests were conducted using different material masses of 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, and 0.09 g, preceded by a 20 min adsorption step followed by 120 min of photocatalytic treatment, with sampling every 20 min. The optimum degradation efficiency of 98.62% was achieved using 0.01 g of material. These results demonstrate that CoFe?O?/Cdots nanocomposites have strong potential as environmentally friendly adsorbent–photocatalyst materials for dye wastewater treatment.

Kata Kunci : Nanokomposit CoFe2O4/Cdots, Green synthesis, Methylene blue, Adsorpsi–fotokatalitik