SINTESIS Ti-MCM-41 UNTUK FOTODEGRADASI TERHADAP ZAT WARNA EOSIN YELLOW

SUMAIYAH, S.Pd, Prof. Dr.rer.nat. Nuryono, MS.

2011 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan penelitian sintesis Ti-MCM-41 secara langsung melalui metode hidrotermal menggunakan prekursor titania (IV) isopropoksida (C12H28O4Ti) sebagai sumber Ti, tetraetil ortosilikat (TEOS) sebagai sumber silikat dan surfaktan setiltrimetilamonium bromida (CTAB) sebagai pencetak. Sintesis ini dilakukan dengan mencampurkan semua reaktan dalam teflon tertutup pada suhu 150o selama 48 jam. Selanjutnya hasil yang didapatkan dikalsinasi pada suhu 540o selama 5 jam. Padatan hasil sintesis dikarakterisasi dengan metode difraksi sinar-X (XRD), spektrofotometri inframerah (FTIR), mikroskop elektron transmisi (TEM) dan spektrofotometri UV-Vis reflektansi. Hasil sintesis yang berupa padatan, kemudian digunakan untuk katalis fotodegradasi terhadap zat warna eosin yellow pada variasi pH, konsentrasi awal eosin yellow dan lama waktu kontak. Pekerjaan yang sama dilakukan dengan katalis material TiO2. Hasil analisis FTIR menunjukkan adanya gugus Si-OH dan ikatan Ti-O-Si pada material Ti-MCM-41. Pola difraktogram sinar-X dan hasil foto TEM menunjukkan telah terbentuk material mesopori struktur heksagonal dengan lebar pori 2,1 nm. Analisis UV-Vis reflektansi memiliki energi celah pita untuk Ti-MCM-41 dan TiO2 masing-masing sebesar 3,80 dan 3,15 eV. PH optimum tercapai pada pH = 7 dan lama kontak 180 menit. Ti-MCM-41 memiliki aktivitas fotodegradasi (23,27 %) yang hampir sama dengan aktivifitas fotodegrdasi TiO2 yaitu sebesar 26,06 % untuk konsentrasi awal eosin yellow 38,41 ppm pada kondisi perlakuan yang sama. Untuk kajian kinetika reaksi mengikuti model kinetika pseudo orde reaksi dua dengan nilai k = 5 x10-3 untuk Ti-MCM-41 dan nilai k = 6 x10-3 untuk TiO2.

A study of Ti-MCM-41 synthesis has been conducted directly through hydrothermal method using a precursor of titanium (IV) isopropoxide (C12H28O4Ti) as the Ti source, tetraethyl ortosilicate (TEOS) as silicate and surfactant sources cethyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) as the template. The synthesis was conducted by mixing all reactants on the closed teflon in 150° temperature for 48 hours. Then the result was calcined in 540° for 5 hours. The solid material of the result was characterized using the X-ray diffraction (XRD) method, fourier transform infrared (FTIR) spectrophotometry, transmission electron microscope (TEM) and spectrophotometry UV-Vis reflectance. The result in the form of solid material, then used as the catalyst photodegradation to eosin yellow dyes in various pH, initial concentration of eosin yellow and the time of contact period. The same treatment was also done for catalyst material of TiO2. Analysis result of FTIR shows that there is a functional groups of Si-OH and bonding of Ti-O-Si in Ti-MCM-41 material. X-ray diffraction patern and TEM data shows that mesopori material has been formed hexagonal structure with wide pore of 2.1 nm. UV-Vis reflectance analysis shows band gap energy for Ti-MCM-41 and TiO2 as wide as 3.80 and 3.15 eV, espectualy optimum pH reached at pH=7 and the contact time of 180 minutes. Ti-MCM-41 has photodegradation activity (23.27%) which is almost the same as TiO2 activity (26.06%) for the initial concentration of eosin yellow 38.41 ppm at the optimum condition. Study kinetic of photodegradations reaction follows pseudo second order reaction model with the value of k = 5 x10-3 for Ti-MCM-41 and value of k = 6 x10-3 for TiO2.

Kata Kunci : Ti-MCM-41, hidrotermal, fotodegradasi, eosin yellow, TiO2