Sintesis komposit TiO?-biochar okara teraktivasi asam basa dan aplkasinya sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna erythrosine b

FADILA DIAN PUSPARINI, Dr.rer.nat. Adhitasari Suratman, S.Si., M.Si.; Taufik Abdillah Natsir, S.Si., M.Si., Ph.D.

2026 | Skripsi | KIMIA

Sintesis komposit biochar okara dan aktivasi asam-basa telah dilakukan untuk diaplikasikan sebagai fotokatalis degradasi zat warna erythrosine B. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan material fotokatalis berbasis TiO? yang dimodifikasi dengan biochar untuk degradasi zat warna erythrosine B. Biochar dihasilkan dari limbah ampas kedelai (okara) melalui proses pirolisis, kemudian diaktivasi menggunakan larutan HCl dan KOH. Komposit TiO?–biochar disintesis dengan metode sol–gel melalui reaksi antara titanium tetraisopropoksida (TTiP) dan biochar okara yang telah diaktivasi secara asam-basa, sehingga TiO?  dapat terimobilisasi secara merata pada permukaan biochar. Material yang diperoleh kemudian dikarakterisasi menggunakan beberapa teknik, yaitu FTIR, SEM, dan XRD. 

Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa komposit TiO?/ABAB berhasil disintesis dengan mempertahankan struktur kristal fase anatase TiO? yang stabil. Citra SEM menunjukan terbentuknya struktur biochar yang kasar dan berpori dengan distribusi partikel TiO? di permukaannya. Uji aktivitas fotokatalitik menunjukkan bahwa komposit TiO?/ABAB memiliki mekanisme ganda, yaitu adsorpsi oleh biochar dan fotodegradasi oleh TiO?. Efisiensi degradasi diperoleh di bawah penyinaran sinar UV 99,96%, sinar tampak 86,97%, dan kondisi gelap 51,19%. Pada optimasi parameter, kondisi optimum degradasi diperoleh pada pH 8 dan massa fotokatalis sebesar 60 mg. Nilai pHpzc material fotokatalis yang diperoleh adalah sebesar 6,75, menunjukkan bahwa interaksi elektrostatik muatan permukaan memiliki peran penting dalam proses fotodegradasi. TiO?–biochar okara teraktivasi asam-basa ini memiliki potensi yang sangat baik sebagai fotokatalis yang efisien untuk pengolahan limbah zat warna.

Synthesis of an okara biochar composite and its acid-base activation were conducted for application as a photocatalyst in the degradation of Erythrosine B dye. This study aims to develop a TiO?-based photocatalyst modified with biochar for the degradation of Erythrosine B synthetic dye. Biochar was produced from soybean dregs (okara) waste via a pyrolysis process, followed by activation using HCl and KOH solutions. The TiO?–biochar composite was then synthesized through the sol–gel method via the reaction between titanium tetraisopropoxide (TTiP) and the acid-base activated okara biochar, ensuring that TiO? was uniformly immobilized on the biochar surface. The obtained material was subsequently characterized using several techniques, namely FTIR, SEM, and XRD.

The XRD characterization results indicated that the TiO?/ABAB composite was successfully synthesized while maintaining the stable anatase crystalline phase of TiO?. SEM images revealed the formation of a rough and porous biochar structure with the distribution of TiO? particles on its surface. The photocatalytic activity test demonstrated that the TiO?/ABAB composite works via a dual mechanism: adsorption by the biochar and photodegradation by the TiO?. The degradation efficiencies achieved under UV irradiation, visible light, and dark conditions were 99.96%, 86.97%, and 51.19%, respectively. In terms of parameter optimization, the optimum degradation conditions were obtained at pH 8 and a photocatalyst mass of 60 mg. The pHpzc value of the photocatalyst material was found to be 6.75, indicating that the electrostatic interaction of the surface charge plays a vital role in the photodegradation process. This acid-base activated okara TiO?–biochar composite exhibits highly promising potential as an efficient photocatalyst for dye wastewater treatment.

Kata Kunci : asam-basa, biochar, degradasi fotokatalitik, okara