PENGEMBANGAN TiO2 PADA ABU DASAR BATUBARA (BOTTOM ASH) DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI FOTOKATALIS DALAM DEGRADASI ZAT WARNA METILEN BIRU

TUTY ALAWIYAH,S.Si, Dr. Nurul Hidayat Aprilita, M.Si

2012 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Dalam penelitian ini telah dilakukan preparasi dan karakterisasi TiO2 yang terembankan pada abu dasar (TiO2-Abu dasar), serta uji aktivitasnya sebagai fotokatalis dalam degradasi zat warna metilen biru. Preparasi dilakukan dengan metode adsorpsi dengan menggunakan titanium (IV) isopropoksida sebagai sumber Ti, pada abu dasar sebagai matriks pengemban, yang dilanjutkan dengan pemanasan pada 500 °C selama 5 jam. Karakterisasi dilakukan dengan menggunakan metode XRD, FTIR, dan XRF untuk mengetahui efek pengembanan terhadap TiO2 yang terbentuk. Uji aktivitas fotokatalis TiO2-abu dasar pada fotodegradasi zat warna metilen biru dilakukan dengan metode batch dalam suatu reaktor tertutup yang dilengkapi dengan lampu UV serta sistem pengadukan. Hasil degradasi zat warna metilen biru diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 650 nm. Pada uji ini telah dipelajari pengaruh kadar TiO2 yang terembankan pada abu dasar, waktu fotodegradasi, dan massa fotokatalis TiO2-abu dasar terhadap efektivitas fotodegradasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kenaikan konsentrasi Ti yang diembankan memberikan kenaikan kadar TiO2 dalam abu dasar dengan tingkat kristalinitas yang sama. TiO2-abu dasar memberikan aktivitas pada proses fotodegradasi yang lebih tinggi daripada TiO2 murni, dan abu dasar. Waktu penyinaran yang semakin lama dapat meningkatkan efektivitas fotodegradasi metilen biru terkatalisis TiO2-abu dasar sampai 300 menit dengan hasil degradasi sebesar 88,25 %, dan untuk waktu yang lebih lama menyebabkan penurunan efektivitas fotodegradasi. Kenaikan massa fotokatalis TiO2-abu dasar sampai 50 mg dapat meningkatkan efektivitas fotodegradasi zat warna metilen biru, namun untuk massa yang lebih besar menyebabkan penurunan efektivitas fotodegradasi.

Preparation and characterization of TiO2 immobilization on bottom ash (TiO2-bottom ash), and its activity test as a photocatalyst in degradation of methylene blue dyes have been conducted. The preparation was performed by adsorption using titanium (IV) isopropoxide as a source of Ti on bottom ash as a matrix, which followed by thermal treatment at 500 °C for 5 hours. The characterizations were performed using XRD, FTIR, and XRF methods to determine the effect impregnated of TiO2. The activity TiO2-bottom ash photocatalyst on photodegradation of methylene blue dyes was carried out by batch method in a closed reactor with UV lamp and stirring system. Th degradation result of methylene blue was measured using UV-Vis spectrophotometer at 650 nm. The influences of the Ti concentration immobilization on bottom ash, time of photodegradation, and mass of TiO2-bottom ash photocatalyst have also been studied. The result of the research show that the increase of Ti concentrations, can the increase of TiO2 content in TiO2-bottom ash with the same crystalinity. TiO2-bottom ash shows higher activity in the process of photodegradation than the pure TiO2, and bottom ash do. The longer irradiation time can increase the effectiveness of the photodegradation of methylene blue dye by TiO2-bottom ash photocatalyst up to 300 minutes with the degradation result of 88.25%, but for irradiation time longer than 300 minutes causes a decrease in the effectiveness of the photodegradation. The increase of TiO2-bottom ash photocatalyst mass up to 50 mg can improve the effectiveness of the photodegradation of methylene blue dye, but further increasing of mass result of the decrease in the photodegradation.

Kata Kunci : Fotokatalis, TiO2-abu dasar, fotodegradasi, zat warna metilen biru