Pengaruh pengemban zeolit alam dan karbon aktif terhadap fotokatalis TiO2-N dalam mendegradasi metil jingga

INDONESIA:

Metil jingga merupakan limbah cair organik yang mengandung zat warna berbahaya yang bersifat toksik dan sulit didegradasi di dalam perairan. Salah satu upaya penanggulangan terhadap limbah cair organik ini adalah mendegradasinya menggunakan material fotokatalis. Penelitian ini dilakukan pengaruh pengemban zeolit alam dan karbon aktif terhadap fotokatalis TiO2-N dalam mendegradasi metil jingga. Komposisi yang digunakan pada sintesis TiO2:N (%) yaitu sebesar (95:5), sedangkan komposisi yang digunakan pada impregnasi TiO2-N:Zeolit Alam dan TiO2-N:Karbon Aktif (gr) yaitu sebesar (1,8:3). Fotokatalis TiO2-N/Zeolit Alam dan TiO2-N/Karbon Aktif dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) untuk menentukan fasa dan ukuran kristal senyawa yang dihasilkan, sedangkan karakterisasi menggunakan UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS) untuk menentukan energi celah pita hasil material hasil sintesis, serta dilakukan uji aktivitas fotokatalis TiO2-N/Zeolit Alam dan TiO2-N/Karbon Aktif dalam mendegradasi metil jingga. Hasil XRD menunjukkan bahwa fotokatalis TiO2-N/Karbon Aktif dan TiO2-N/Zeolit Alam memiliki fasa tunggal (anatas), sedangkan ukuran kristalnya yaitu TiO2-N/Karbon Aktif sebesar 56,84 nm dan TiO2-N/Zeolit Alam sebesar 47,37 nm. Hasil UV-Vis DRS menunjukkan bahwa fotokatalis TiO2, TiO2-N, TiO2-N/Karbon Aktif dan TiO2-N/Zeolit Alam memiliki energi celah pita masing-masing sebesar 3,05 eV; 3,00 eV; 2,80 eV; dan 2,76 eV. Hasil analisis UV-Vis menunjukkan bahwa aktivitas variasi fotokatalis metil jingga, karbon aktif, zeolit alam, TiO2, TiO2-N, TiO2-N/Karbon Aktif dan TiO2-N/Zeolit Alam memiliki % degradasi metil jingga masing-masing sebesar 29,05%, 33,52%, 37,74%, 48,54%; 52,96%; 53,03%; dan 56,04%. Berdasarkan hasil analisis tersebut, dapat diketahui bahwa penambahan zeolit alam dan karbon aktif dapat meningkatkan aktivitas fotokatalis TiO2-N. Pengemban zeolit alam menunjukkan % degradasi yang lebih besar dibandingkan dengan pengemban karbon aktif.

ENGLISH:

Methyl orange is an organic liquid waste that contains hazardous dyes which are toxic and difficult to degrade in the waters. One of the efforts to overcome this organic liquid waste is to degrade it using photocatalyst materials. The research was carried out effect of natural zeolite and activated carbon carrier on TiO2-N photocatalyst in degradating methyl orange. The composition used in the synthesis of TiO2:N (%) is equal to (95:5), while the composition used in the impregnation of TiO2-N:Natural Zeolite and TiO2-N:Activated Carbon (gr) is equal to (1.8:3). Photocatalysts TiO2-N/Natural Zeolite and TiO2-N/Activated Carbon are characterized using X-Ray Diffraction (XRD) to determine the phase and crystal size of the resulting compound, while characterization using Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS) to determine the band gap energy of the resulting material synthesis, and testing of TiO2-N/Natural Zeolite and TiO2-N/Activated Carbon photocatalyst activity in degradation of methyl orange. XRD results showed that the photocatalyst TiO2-N/Activated Carbon and TiO2-N/Natural Zeolite had a single phase (anatas), while the crystal size of TiO2-N/Activated Carbon was 56.84 nm and TiO2-N/Natural Zeolite was 47, 37 nm. The UV-Vis DRS results showed that the photocatalysts TiO2, TiO2-N, TiO2-N/Activated Carbon and TiO2-N/Natural Zeolite had each gap energy of 3.05 eV; 3.00 eV; 2.80 eV; and 2.76 eV. The results of UV-Vis analysis showed that the photocatalyst activity variation of metil orange, activated carbon, narutal zeolite, TiO2, TiO2-N, TiO2-N/Activated Carbon and TiO2-N/Natural Zeolite had % degradation of methyl orange respectively 29,05%, 33,52%, 37,74%, 48,54%; 52,96%; 53,03%; dan 56,04%. Based on the results of this analysis, it can be seen that the addition of natural zeolite and activated carbon can increase the activity of TiO2-N photocatalysts. Natural zeolite carriers show a greater % degradation compared to activated carbon carriers.

ARABIC:

الميثيل البرتقالي هو نفايات سائلة عضوية تحتوي على أصباغ خطرة سامة ويصعب تحللها في المياه. أحد الإجراءات المضادة ضد هذه النفايات السائلة العضوية هو تحللها باستخدام مادة محفز ضوئي. تم إجراء هذا البحث على تأثير الزيوليت الطبيعي والكربون المنشط على المحفز الضوئي TiO2-N في تحلل برتقال الميثيل. التركيبة المستخدمة في تخليق TiO2:N (٪) هي (95: 5) ، في حين أن التركيبة المستخدمة في تشريب TiO2-N : الزيوليت الطبيعي و TiO2-N : الكربون المنشط (غرام) هي (1،8: 3). تم تمييز المحفزات الضوئية الطبيعية TiO2-N/الزيوليت و TiO2-N/الكربون المنشط باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) لتحديد الطور و الحجم البلوري للمركبات الناتجة ، في حين استخدم التوصيف التحليل الطيفي للانعكاس المنتشر (UV-VIS DRS) لتحديد تم إجراء طاقة فجوة النطاق للنتائج. المواد المصنعة ، و اختبار نشاط الحفاز الضوئي للزيوليت الطبيعي TiO2-N/والزيوليت الطبيعي TiO2-N/الكربون المنشط في تحلل برتقال الميثيل. أظهرت نتائج XRD أن المحفز الضوئي TiO2-N/الكربون المنشط و TiO2-N/الزيوليت الطبيعي له مرحلة واحدة (anatas) ، بينما كان الحجم البلوري لـ TiO2-N/الكربون المنشط 56.84 نانومتر و TiO2-N/الزيوليت الطبيعي كان 47 ، 37 نانومتر. أظهرت نتائج UV-VIS DRS أن المحفزات الضوئية TiO2 و TiO2-N و TiO2-N/الكربون المنشط و TiO2-N/الزيوليت الطبيعي لديها طاقة فجوة نطاق تبلغ 3.05 لكل منها ؛ 3.00 ؛ 2.80 ؛ و 2.76 فولت. أظهرت نتائج تحليل UV-Vis أن النشاط التحفيزي الضوئي للمحفزات الضوئية لبرتقال الميثيل ، و الكربون المنشط ، والزيوليت الطبيعي ، و TiO2 و TiO2-N و TiO2-N/الكربون المنشط و TiO2-N/الزيوليت الطبيعي ، تحلل بنسبة مئوية من برتقال الميثيل كل من 29.05 ؛ 33.52 ؛ 37,74 ؛ 48,54 ؛ 52,96 ؛ 53,03 ؛ و 56,04. بناءً على نتائج هذا التحليل ، يمكن ملاحظة أن إضافة الزيوليت الطبيعي و الكربون المنشط يمكن أن يزيد من نشاط المحفزات الضوئية TiO2-N. تظهر ناقلات الزيوليت الطبيعي نسبة مئوية أكبر من التدهور مقارنة بحاملات الكربون المنشط.