Modifikasi Zeolit alam dan aplikasinya sebagai bahan fotokatalis untuk mendegradasi limbah cair pabrik tekstil

FATHURRAHMI, Dr. Eko Sugiharto

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan penelitian tentang preparasi TiO2-Zeolit sebagai fotokatalis dan aplikasinya untuk mendegradasi limbah cair pabrik tekstil dengan bantuan radiasi Sinar UV. Preparasi fotokatalis TiO2/Zeolit dibuat dengan pendispersian TiO2 ke dalam Zeolit yang dilanjutkan dengan pemanasan menggunakan microwave oven 800 watt selama 5 menit. TiO2-Zeolit dibuat dengan mendispersikan oligokation titan ke dalam suspensi zeolit. Suspensi yang terbentuk disaring, fasa padat dikalsinasi dengan menggunakan microwave oven 800 watt selama 5 menit.Untuk mengetahui karakteristik fisika dan kimia zeolit dan fotokatalis seperti; kritalinitas, gugus fungsional, luas permukaan spesifik, volume pori total dan adsorpsi isothermal, dilakukan karakterisasi dengan menggunakan XRD, FTIR, XRF, dan GSA. Uji aktivitas fotokatalis TiO2-Zeolit dilakukan dengan pengadukan dengan mencampurkan 100 mg fotokatalis ke dalam 100mL air limbah tekstil yang diekspos sinar UV 366 nm dengan temperatur ruang selama 15-90 menit kemudian diamati perubahan COD terhadap filtrat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spektra XRD dan spektra FTIR tidak menunjukkan secara jelas formasi TiO2 yang terdispersi dalam Zeolit. Hasil data analisis XRF memperlihatkan peningkatan kosentrasi titanium di dalam rongga zeolit dari 0,26 % (w/w) menjadi 1,60 % (w/w) pada TiO2/Zeolit dan menjadi 2,80 % (w/w) pada TiO2-Zeolit. Analisis dengan menggunakan GSA menunjukkan kenaikan luas permukaan spesifik dari 19,565 m2/g menjadi 21,530 m2/g pada TiO2/Zeolit, dan menjadi 67,964 m2/g pada TiO2-Zeolit. Untuk volume total pori mengalami peningkatan dari 2,0640 x 10-4 mL/g menjadi 2,1755 x 10-4 mL/g pada TiO2/Zeolit dan 4,9561 x 10-4 mL/g pada TiO2-Zeolit. Analisis spesifik terhadap aktifitas fotokatalisasi TiO2-Zeolit terhadap pendegradasian air limbah zat warna pabrik tekstil memperlihatkan bahwa, penggunaan radiasi UV dalam jangka waktu 60 menit telah menurunkan angka COD limbah sebesar 43,75 % dari angka COD awal 128 mg/L.

The research on the preparation of TiO2-Zeolite and its application as a photocatalyst for degradation textile waste water has been investigated. TiO2/Zeolite was prepared by grounding TiO2 powder with zeolite and followed by heating the mixture using microwave oven of 800 watt for 5 minutes. TiO2-Zeolite was prepared by dispersing oligocations of titanium solution into a suspension of zeolite. The suspension was filtired, the solid phase was calcined using microwave oven of 800 watt for 5 minute. Zeolite and photocatalyst were characterized by XRD, FTIR, XRF, and GSA to observe some physical and chemical properties such as crystalinity, functional group, titanium concentration, specific surface area, total pore volume, and isotherm adsorption. Photocatalytic activity of TiO2-Zeolite, was tasted by dispersing one hundred mg photocatalyst into 100 ml waste water and exsposing of the suspention by the UV light of 366 nm at room temperature for 15-90 munites. The filtired was analyzed it is COD by opening reflux method. XRD and FTIR data did not indicate formation of TiO2 in Zeolite. However, elemental analysis result with XRF indicated that the titanium concentration increase from 0,26 % (w/w) in zeolite to 1,60 % (w/w) in TiO2/Zeolite and 2,80 % (w/w) in TiO2-Zeolit. GSA data showed the increase of specific suface area from19,565 m2/g for zeolite to 21,530 m2/g for TiO2/Zeolite and 67,964 m2/g for TiO2-Zeolit. Total pore volume from 2,0640 x 10 -4 mL/g for zeolite to 2,1755 x 10-4 mL/g for TiO2/Zeolite and 4,9561 x 10-4 mL/g for TiO2- Zeolit. Photocatalytic activity of TiO2-Zeolite for degradation of tekstile waste water showed 60 minutes UV radiation result in the decrease of waste water COD up to 43,75 % from it is initial COD of 128 mg/L.

Kata Kunci : Zeolit,Fotokatalis,Fotodegradasi, Zeolite, TiO2, Photocatalyst, Photodegradation