Pengembanan TiO2 pada zeolit alam menggunakan metode sonikasi untuk uji fotodegradasi zat warna congo red

INDONESIA :

Congo red merupakan salah satu jenis zat warna azo yang sering digunakan dalam industri tekstil. Zat warna tersebut bersifat dapat larut dalam air dan sulit terdegradasi.Adanya zat warna congo red dalam lingkungan perairan dapat berdampak buruk bagi seluruh spesies mahluk hidup karena mempunyai toksisitas yang cukup tinggi. Salah satu metode penanganan limbah pada industri tekstil yaitu fotodegradasi menggunakan bantuan fotokatalis dari semikonduktor menggunakan sinar UV. TiO2 adalah material semikonduktor yang sering digunakan dalam fotokatalis karena memiliki stabilitas termal yang tinggi dan aktivitas fotokatalitik yang baik. Pengembanan TiO2 pada zeolit dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik TiO2. Tujuan penelitian ini yaitu mengkaji sifat fotokatalis material TiO2 yang diembankan pada zeolit menggunakan metode sonikasi dan dikarakterisasi menggunakan instrumen UV-Vis DRS, XRD, dan FTIR serta mengetahui aktifitas fotodegradasi congo red oleh TiO2-zeolit. Fotokatalis TiO2-zeolit diuji aktivitasnya pada fotodegradasi zat warna congo red dengan variasi waktu penyinaran, massa fotokatalis TiO2-zeolit, dan konsentrasi congo red. Hasil XRD menunjukkan bahwa puncak khas TiO2-zeolit mengandung fasa anatas dan zeolit modernit dengan ukuran kristal TiO2-zeolit sebesar 52,69 nm. Hasil FTIR spektra TiO2-zeolit menunjukkan bahwa TiO2 berhasil diembankan pada permukaan zeolit pada serapaan bilangan gelombang 620 cm-1. Data UV-Vis DRS menunjukkan bahwa zeolit dapat menurunkan band gap TiO2 dari 3,20 eV menjadi 3,12 eV. Waktu optimum yang diperoleh pada proses fotodegradasi adalah 100 menit, massa optimum fotokatalis TiO2-zeolit sebesar 30 mg dan konsentrasi optimum congo red 15 ppm.

ENGLISH :

Congo red is one type of azo dye that is often used in the textile industry. These dyes are soluble in water and difficult to degrade. The presence of congo red dye in the aquatic environment can have a negative impact on all species of living things because it has a fairly high toxicity. One method of handling waste in the textile industry is photodegradation using photocatalysts from semiconductors using UV light. TiO2 is a semiconductor material that is often used in photocatalysts because it has high thermal stability and good photocatalytic activity. The imposition of TiO2 on the zeolite can increase the photocatalytic activity of TiO2. The purpose of this study was to examine the photocatalytic properties of TiO2 material embedded in zeolite using the sonication method and characterized using UV-Vis DRS, XRD, and FTIR instruments and to determine the photodegradation activity of congo red by TiO2-zeolite. The activity of TiO2-zeolite photocatalyst was tested for photodegradation of congo red dye with variations in irradiation time, mass of TiO2-zeolite photocatalyst, and concentration of congo red. The XRD results show that TiO2-zeolite contains an anate phase and modernite zeolite with a crystal size of 52.69 nm TiO2-zeolite. The results of the FTIR spectra of TiO2-zeolite showed that TiO2 was successfully embedded on the surface of the zeolite at an absorption wave number of 620 cm-1. DRS UV-Vis data shows that zeolite can reduce the band gap of TiO2 from 3.20 eV to 3.12 eV. The optimum time obtained in the photodegradation process was 100 minutes, the optimum mass of TiO2-zeolite photocatalyst was 30 mg and the optimum concentration of congo red was 15 ppm.

ARABIC :

الكونغو الأحمر هو نوع من مادة الآزو التي تستخدم غالبًا في صناعة النسيج. هذه المادّة قابلة للذوبان في الماء ويصعب تحللها. يمكن أن يكون لوجود المادّة الكونغو الأحمر في البيئة المائية تأثير سلبي على جميع أنواع الكائنات الحية لأن لها سمية عالية إلى حد ما. تتمثل إحدى طرق معالجة النفايات في صناعة النسيج في التحلل الضوئي باستخدام المحفزات الضوئية من أشباه الموصلات باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية. TiO2 عبارة عن مادة شبه موصلة تُستخدم غالبًا في المحفزات الضوئية لأنها تتمتع باستقرار حراري عالٍ ونشاط تحفيزي ضوئي جيد. يمكن أن يؤدي تضمين TiO2 على الزيوليت إلى زيادة نشاط TiO2 التحفيزي الضوئي. كان الغرض من هذا البحث هو لفحص خصائص المحفز الضوئي لمادة TiO2 المضمنة في الزيوليت باستخدام طريقة الصوتنة وتوصيفها باستخدام أدوات UV-Vis DRS و XRD و FTIR ولتحديد نشاط التحلل الضوئي للكونغو الأحمر بواسطة TiO2-زيوليت . تم اختبار المحفز الضوئي TiO2-زيوليت لنشاطه على التحلل الضوئي لمادة الكونغو الأحمر مع تغيرات في وقت التشعيع، وكتلة المحفز الضوئي TiO2-زيوليت، وتركيز لون الكونغو الأحمر. تظهر نتائج XRD أن الذروة النموذجية TiO2-زيوليت تحتوي على مراحل أناتز وزيوليت مودرنيت مع حجم بلوري TiO2-زيوليت يبلغ 52.69 نانومتر.أظهرت نتائج أطياف FTIR للزيوليت TiO2 أن TiO2 قد تم دمجه بنجاح على سطح الزيوليت عند رقم موجة امتصاص يبلغ 620 سم -1. تُظهر بيانات DRS UV-Vis أن الزيوليت يمكن أن يقلل فجوة نطاق TiO2 من 3.20 فولت إلى 3.12 فولت. كان الوقت الأمثل الذي تم الحصول عليه في عملية التحلل الضوئي 100 دقيقة ، وكانت الكتلة المثلى للمحفز الضوئي TiO2-الزيوليت 30 مجم والتركيز الأمثل للكونغو الأحمر 15 جزء في المليون.