Modifikasi zeolit alam dengan titanium dioksida dan aplikasinya sebagai fotokatalis untuk menurunkan angka cod limbah cair industri tekstil dengan sistem alir

KRISDIYANTO, Didik, Dr. Karna Wijaya, M.Eng

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan penelitian tentang modifikasi zeolit alam dengan TiO2 dan aplikasinya untuk fotodegradasi limbah cair industri tekstil yang diradiasi sinar ultraviolet dengan sistem flow. Fotokatalis TiO2-zeolit dibuat dengan inklusi oligokation titan ke dalam zeolit diikuti kalsinasi menggunakan microwave oven selama 5 menit. Sedangkan TiO2/zeolit dibuat dengan dispersi TiO2 ke dalam zeolit dan dilanjutkan kalsinasi. Zeolit alam, TiO2-zeolit dan TiO2/zeolit dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, GSA, XRF dan SEM untuk mengetahui sifat fisikokimianya. Aktivitas fotokatalitik TiO2-zeolit dan TiO2/zeolit dipelajari terhadap limbah cair industri tekstil dengan sistem flow pada variasi laju alir 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; dan 2,5 mL/menit dengan berat katalis 1 gram dan variasi berat katalis 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; dan 2,5 pada laju alir 1 mL/menit. Eluen hasil degradasi fotokatalitik dianalisis angka COD-nya. Hasil analisis XRD dan FTIR pada TiO2-zeolit dan TiO2/zeolit belum dapat menunjukkan terbentuknya TiO2 pada zeolit. Sehingga terbentuknya TiO2- zeolit ditunjukkan dengan meningkatnya kandungan titan dari 0,25 % b/b menjadi 2,79 % b/b dan luas permukaan spesifik mengalami kenaikan dari 19,56 m2/g menjadi 67,96 m2/g, serta volume pori total meningkat dari 20,64 μL/g menjadi 49,56 μL/g. Pada TiO2/zeolit kandungan titan menjadi 1,59 % b/b, luas permukaan spesifik menjadi 21,53 m2/g, dan volume pori total menjadi 21,75 μL/g. Analisis SEM pada TiO2-zeolit dan TiO2/zeolit menunjukkan pembentukan TiO2 pada permukaan eksternal zeolit. Aktivitas fotokatalitik TiO2-zeolit menunjukkan terjadi penurunan COD optimum sebesar 58,33 % pada laju alir 2,0 mL/menit sedangkan pada TiO2/zeolit penurunan COD terbesar sebesar 60,70 % pada laju alir 2,0 mL/menit dengan berat katalis 1 gram. Persentase COD terbesar pada TiO2/zeolit dengan laju alir 1,0 mL/gram adalah 52,01 % dengan berat katalis 1,5 gram.

The modification of natural zeolite with titanium dioxide and its aplication as photodegradation of textile wastewater in textile industry using UV irradiation with flow reactor system has been investigated. Titanium dioxide-zeolite was prepared by inclusing titanium oligocation into zeolite and heated using microwave oven for 5 minutes. TiO2/zeolite was prepared by dispersing TiO2 into zeolite and followed by heating the mixture. Natural zeolite, TiO2-zeolite dan TiO2/zeolite was analysed by XRD, FTIR, XRF, GSA and SEM to observe some physical and chemical properties. Photocatalytic activity of TiO2-zeolite and TiO2/zeolite was tested into wastewater treatment in flow reactor system with flow rate variation 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 mL/minutes for 1.0 gram catalyst and variation catalyst amount 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, and 2.5 for 1.0 mL/minutes flow rate. Then, the COD number of eluent was analyzed. Analysis result showed that XRD and FTIR data did not indicate formation of TiO2-zeolite and TiO2/zeolite. TiO2-zeolite formation indicated by increasing of titanium consentration from 0.25 % (w/w) to 2.79 % (w/w), spesific surface area from 19.56 m2/g to 67.96 m2/g and total pore volume from 20.64 μL/g to 49.56 μL/g. Titanium concentration TiO2/zeolite was 1.59 % (w/w), 21.53 m2/g for spesific surface area and 21,75 μL/g for total pore volume. Morphological analysis by SEM showed that TiO2 was formed on zeolite.external surface. Photocatalytic activity of TiO2-zeolite showed that COD number was decrease 58.33 % for 2.0 mL/minute flow rate and 60.70 % for TiO2/zeolite catalyst. To as by 1 gram TiO2/zeolite, COD number decrease 52.01 % with flow rate of 1.0 mL/gram.

Kata Kunci : Titanium dioksida,COD,Photodegrudation