Imobilisasi TiO2 ke dalam resin penukaran kation dan aplikasinya sebagai fotokatalis dalam proses fotoreduksi ion Hg(II)

RIDHO, Rosyid, Endah Tri Wahyuni, Dr., M.S

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Pada penelitian ini telah dilakukan imobilisasi fotokatalis TiO2-Resin yang disertai dengan karakterisasi, uji aktivitas untuk proses fotoreduksi ion Hg(II) dan uji kestabilan fotokatalis setelah pemakaian. Imobilisasi dilakukan dengan metode pertukaran ion yang diikuti dengan kalsinasi. Pada tahap ini telah dipelajari pengaruh suhu kalsinasi dan konsentrasi Ti terhadap TiO2-Resin. Karakterisasi dilakukan dengan metode thermografimetri (TGA), difraksi Sinar X (XRD), FTIR dan Difuse Reflactance UV (DR-UV). Proses fotoreduksi dilakukan dengan sistem batch, dan dalam tahap ini juga dipelajari pengaruh kadar TiO2 yang terimobilisasi ke dalam resin, massa fotokatalis, konsentrasi Ion Hg(II), dan pH larutan. Hasil preparasi menunjukkan suhu kalsinasi yang memberikan kristanilitas TiO2 yang tinggi dengan kerusakan resin yang rendah adalah 200 oC. Kenaikan konsentrasi Ti memberikan kadar TiO2 dalam TiO2-Resin yang semakin besar. Fotokatalis TiO2-Resin memberikan hasil fotoreduksi ion Hg(II) yang lebih tinggi (96,08%) dibandingkan TiO2 (87,59%) yang sejalan dengan harga Eg. Kenaikan kadar TiO2 dalam TiO2-Resin memberikan kenaikan efektivitas fotoreduksi, namun untuk kadar yang lebih tinggi lagi menyebabkan penurunan efektvitas fotoreduksi. Kenaikan massa fotokatalis (5–50 mg) memberikan efektivitas fotoreduksi ion Hg(II) yang semakin besar, namun untuk massa yang lebih tinggi lagi (50-75 mg) dapat menurunkan efektivitas. Kenaikan konsentrasi Hg(II) (2,5–25 mg/L) menyebabkan penurunan efektivitas fotoreduksi. Pada pH 1-4 terjadi kenaikan fotoreduksi ion Hg(II), tetapi pada pH yang lebih tinggi dari 4 menyebabkan penurunan fotoreduksi. Penggunaan fotokatalis TiO2-Resin sebanyak tiga kali pada proses fotoreduksi tidak berpengaruh terhadap kristamilitas TiO2-Resin, namun fotokatalis menjadi deaktif

Immobilization and characterization of TiO2-Resin photocatalyst accompanied with photoactivity test for Hg(II) ion photoreduction as well as the study of photocatalyst stability after used, have been carried out. Immobilization was performed by ion exchange and calcinations, in which, the influences of calcination temperature and the Ti concentration on TiO2-Resin have been studied. The characterizations were carried out by using Thermogravimetry (TGA), X-Ray diffraction (XRD), FTIR and Diffuse Reflactance UV(DR-UV) methods. Photoreduction process was executed by batch system, where in the influences of TiO2 content in TiO2-resin, photocatalyst mass, Hg(II) ion concentration, and pH solution were also evaluated. The preparation results show that calcinations temperature which gives high TiO2 cristanility with low damage of resin is 200 oC. The increase of Ti concentration gives the increase of TiO2 content in TiO2-Resin. The photoactivity test indicates that the TiO2-Resin photocatalyst gives higher Hg(II) photoreduction (96.08%) than TiO2 powder does (87.59%) which agrees with their band gap energy (Eg) values. The increase of TiO2 content in TiO2-Resin can enhance the photoreduction but for higher content leads to a decrease in the photoreduction. The increase of Photocatalyst mass (5-50 mg), can improve the effectivness of the photoreduction, but further increase of mass (50-75 mg) can reduce it. The increase of the concentration of Hg(II) ion (2.5-25 mg/L) leads to a decrease in the photoreduction. In the solution with pH 1 – 4, the increase of photoreduction is observed, but at pH higher than 4 the photoreduction decreases. The use of TiO2-Resin for three times photoreduction does not affect on the cristanility, but the photocatalyst becomes deactive.

Kata Kunci : Imobilisasi fotokatalis TiO2,resin,fotoreduksi,ion Hg(II),Immobilization,TiO2-Resin Photocatalyst,Photoreduction,Hg(II) Ion