Pembuatan alginat selulosa xantat beads sebagai material pendukung fotokatalis TiO2 dengan metode sonikasi

INDONESIA:

Penggunaan titanium dioksida (TiO2) sebagai material fotokatalis memiliki kelemahan yaitu pemisahan dan pemulihan TiO2 yang telah menggumpal di dalam air cukup sulit. Sehingga, dibutuhkan material pendukung untuk menangani masalah tersebut. Salah satu material pendukung yang berpeluang digunakan adalah beads yang
memiliki ukuran makro untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitik dan pemisahan material dengan polutan lebih mudah. Komposisi yang digunakan dalam pembuatan beads berupa alginat dan selulosa xantat hasil modifikasi dari selulosa serbuk batang jagung.

Pembuatan TiO2/alginat selulosa xantat beads dilakuakan dengan variasi berat TiO2 0,25; 0,5; dan 0,75 gram menggunakan metode sonikasi. Metode sonikasi memiliki kelebihan yaitu dapat dilakukan pada suhu rendah dan material yang dihasilkan lebih seragam. Material yang dihasilkan akan dikarakterisasi menggunakan FTIR untuk
mengetahui gugus fungsi, XRD untuk mengetahui karakteristik kristal, UV-Vis DRS untuk mengetahui serapan panjang gelombang dan energi celah pita, dan SEM-EDX untuk mengetahui morfologi, topografi dan komposisi unsur.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa selulosa xantat ditandai dengan adanya gugus C=S pada bilangan gelombang 1024 cm-1. Hasil difraktogram menunjukkan bahwa terdapat puncak khas dari TiO2 dan CaCO3. Semakin tinggi berat TiO2 yang berada pada alginat selulosa xantat beads maka semakin tinggi intensitas puncak khas TiO2 dari TiO2/alginat selulosa xantat beads. Reflektansi TiO2 lebih tinggi dibandingkan dengan TiO2/alginat selulosa xantat beads. Namun, reflektansi TiO2/alginat selulosa xantat beads relatif berkurang seiring dengan bertambahnya berat TiO2. Nilai energi celah pita TiO2/alginat selulosa xantat beads menjadi semakin kecil pada berat 0,75- TiO2 yaitu 2,86 eV. Semakin bertambahnya berat TiO2 yang berada pada alginat selulosa xantat beads memiliki kemampuan yang besar dalam mendegradasi methylene blue. % degradasi terbesar pada berat 0,75-TiO2 yaitu 43,97%. Pada alginat selulosa xantat beads-0,75 TiO2 terlihat bintik-bintik putih dan permukaan yang kasar berdasarkan hasil karakterisasi SEM. Hasil karakterisasi EDX menunjukkan bahwa pada alginat selulosa xantat beads-0,75 TiO2 terdapat unsur C, O, Ca, dan Ti.

ENGLISH:

The use of titanium dioxide (TiO2) as a photocatalyst material has disadvantages, namelyseparation and recovery of TiO2 which has coagulated in waterquite difficult. Thus, supporting materials are needed to deal with this problem. One of the supporting materials that has the opportunity to be used is beads that have a macro size to increase the photocatalytic activity and make the separation of materials from pollutants easier. The compositions used in the manufacture of beads are alginate and cellulose xanthate modified from cellulose powder from corn stalks.

The preparation of TiO2/ alginate cellulose xanthate beads was carried out with variations in the composition of TiO2 0.25; 0.5; and 0.75 grams using the sonication method. The sonication method has the advantage that it can be done at low temperatures and the resulting material is more uniform. The resulting material will be characterized using FTIR to determine functional groups, XRD to determine crystal characteristics, UV-Vis DRS to determine the absorption of wavelength and bandgap energy, and SEM-EDX to determine morphology, topography and elemental composition.

The results showed xanthate cellulose is characterized by the presence of the C=S group at wave number 1024 cm-1. The results of the diffractogram pattern show that there are typical peaks of TiO2 and CaCO3. The higher the weight of TiO2 in the alginate cellulose xanthate beads, the higher the typical peak intensity of TiO2 from the TiO2/ Alginate cellulose xanthate beads. The reflectance of TiO2 was higher than that of TiO2
/alginate cellulose xanthate beads. However, the reflectance of TiO2/alginate cellulose xanthate beads was relatively reduced with increasing TiO2 weight. The energy value of the TiO2/alginate cellulose xanthate beads became smaller at a weight of 0.75-TiO2, namely 2.86 eV. In addition to increasing the weight of TiO2, which is in the alginate cellulose xanthate beads, it has a great ability to degrade methylene blue. The biggest% degardation in weight 0,75-TiO2 was 43,97%. The alginate cellulose xanthate beads-0.75 TiO2 showed white spots and a rough surface based on the results of SEM characterization. The results of EDX characterization showed that the alginate cellulose xanthate beads-0.75 TiO2 contained elements of C, O, Ca, and Ti.

ARABIC

إن استخدام اثين أكسيد التيتانيوم )TiO2 )كمادة حمفز ضوئي له عيب يف فصل واستعادة TiO2 الذي ختثر يف املاء أمر صعب
للغاية. وابلتايل ، هناك حاجة إىل مواد داعمة للتعامل مع هذه املشكلة. إحدى املواد الداعمة اليت لديها فرصة الستخدامها هي اخلرزات ذات
احلجم الكبري لزايدة نشاط التحفيز الضوئي وتسهيل فصل املواد عن امللواثت. الرتكيبات املستخدمة يف صناعة اخلرز هي األجلينات زانثات
والسليلوز املعدل من مسحوق السليلوز من سيقان الذرة.
مت إجراء حتضري TiO2/األجلينات زانثات السليلوز مع اختالفات يف تكوين TiO2 25.0 ؛ 0.5 ؛ و 0..5 جرام ابستخدام
ا. سيتم متييز املادة الناجتة
ً
طر يقة الصوتنة. تتميز طريقة الصوتنة أبهنا ميكن إجراؤها يف درجات حرارة منخفضة وتكون املادة الناجتة أكثر اتساق
ابستخدام FTIR لتحديد اجملموعات الوظيفية ، و XRD لتحديد خصائص الكريستال ، و DRS Vis-UV لتحديد امتصاص
الطول املوجي وطاقة فجوة النطاق ، و EDX-SEM لتحديد التشكل والتضاريس والتكوين األويل.
1 -يتميز زانثات السليلوز بوجود جمموعة S = C عند املوجة رقم
cm 4501 .تظهر نتائج منط احليود وجود قمم منوذجية لثاين
أكسيد التيتانيوم و كربوانت الكالسيوم. كلما زاد وزن TiO2 يف حبات زانثات السليلوز اجلينات ، زادت كثافة الذروة النموذجية لـ TiO2
من حبات زانثات السليلوز السليلوز TiO2/األجلينات. كان انعكاس TiO2 أعلى من انعكاس TiO2/األجلينات زانثات السليلوز. ومع
ذلك ، فإن انعكاس TiO2 /األجلينات زانثات السليلوز حبات اخنفض نسبيا مع زايدة وزن TiO2 .أصبحت قيمة الطاقة لـ
/TiO2األجلينات زانثات السليلوز أصغر بوزن 0..5-TiO2 ، أي 2..0 فولت. ابإلضافة إىل زايدة وزن TiO2 ، املوجود يف خرزات
السليلوز السليلوزية ، لديها قدرة كبرية على حتلل امليثيلني األزرق. أكرب احنالل يف الوزن .00-.TiO2 كان %97,43 .أظهرت حبات
زنتات السليلوز TiO2-75.0 على نتائج توصيف
ً
ا بناء
ً
ا خشن
ً
ا بيضاء وسطح
ً
بقع SEM .أظهرت نتائج توصيف EDX أن حبات
األجلينات زانثات السليلوز TiO2-75.0 حتتوي على عناصر C و O و Ca و Ti.