Pengaruh komposisi dopan dan massa fotokatalis terhadap aktivitas degradasi Natrium Lauril Sulfat (NaLS) menggunakan fotokatalis TiO2-fe

INDONESIA:

Natrium Lauril Sulfat (NaLS) merupakan jenis surfaktan yang mendominasi bahan deterjen di pasaran. Keberadaan NaLS pada lingkungan perairan dalam konsentrasi tinggi dapat mengganggu ekosistem dan dapat mengganggu perkembangbiakan organisme perairan. Metode fotodegradasi adalah metode penanganan limbah dengan bantuan cahaya menggunakan material fotokatalis sehingga dihasilkan senyawa yang lebih sederhana. Material fotokatalis yang digunakan adalah TiO2, karena memiliki stabilitas kimiawi yang baik dan aktivitas fotokatalis yang tinggi. Akan tetapi, TiO2 memiliki energi celah pita yang cukup besar, sehingga menurunkan efektivitasnya sebagai fotokatalis. Salah satu upaya untuk menurunkan energi celah pita dengan menambahkan dopan logam besi.

Sintesis TiO2 -Fe dilakukan dengan komposisi dopan 0,75; 1,0 dan 1,25% menggunakan prekursor TiO2 anatas dan Fe(NO3)3.9H2O dengan metode sonikasi. Selanjutnya material hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), dan UV-Vis/Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis/DRS). Uji efektivitas fotodegradasi Natrium Lauril Sulfat (NaLS) dilakukan dengan variasi komposisi dopan besi (III) dan massa katalis TiO2-Fe dengan penyinaran pada sinar tampak selama 180 menit.

Hasil karakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) pada material TiO2-Fe dengan komposisi dopan 0,75; 1 dan 1,25% menunjukkan bahwa TiO2-Fe memiliki struktur anatas. Hasil karakterisasi UV-Vis/Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis/DRS) menunjukkan bahwa TiO2-Fe dengan komposisi dopan 0,75; 1 dan 1,25% berturut-turut memiliki energi celah pita sebesar 3,17; 3,13 dan 3,08 eV. Komposisi dopan optimum yang diperoleh pada fotokatalis adalah TiO2-Fe 1,25% dengan nilai %degradasi sebesar 76,58%, sedangkan massa optimum fotokatalis TiO2-Fe adalah 375 mg dengan nilai %degradasi sebesar 88,73%.

ENGLISH:

Sodium Lauryl Sulphate (SLS) is a type of surfactant that dominates detergent ingredients on the market. The presence of SLS in the aquatic environment in high concentrations can disrupt the ecosystem and can interfere with the reproduction of aquatic organisms. The photodegradation method is a method of treating waste with the help of light using photocatalyst material so that simpler compounds are produced. The photocatalyst material used is TiO2 because it has good chemical stability and high photocatalytic activity. However, TiO2 has a large band gap, thereby reducing its effectiveness as a photocatalyst. One of the efforts to reduce the band gap is by adding iron metal dopants.

The synthesis of TiO2-Fe was carried out with a dopant composition of 0,75; 1,0 and 1,25% using anatase TiO2 and Fe(NO3)3.9H2O precursors using the sonication method. The synthesized material was characterized using X-Ray Diffraction (XRD) and UV-Vis/Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis/DRS). The photodegradation effectiveness test of Sodium Lauryl Sulphate (SLS) was carried out by varying the composition of the iron (III) dopant composition and TiO2-Fe catalyst mass by irradiating with visible light for 180 minutes.

The characterization results used X-Ray Diffraction (XRD) on TiO2-Fe material with a dopant composition of 0,75; 1,0 and 1,25% indicate that TiO2-Fe has an anatase structure. The results of the characterization of UV-Vis/Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis/DRS) showed that TiO2-Fe with a dopant composition of 0,75; 1,0 and 1,25% respectively have a bandgap energy of 3,17; 3,13 and 3,08 eV. The optimum dopant composition obtained on the photocatalyst was 1,25% TiO2-Fe with a %degradation value of 76,58%, while the optimum mass of TiO2-Fe photocatalyst was 375 mg with a %degradation value of 88,73%.

ARABIC:

كبريتات لوريل الصوديوم (NaLS) هي نوع من المواد الخافضة للتوتر السطحي التي تهيمن على مكونات المنظفات في السوق. إن وجود كبريتات لوريل الصوديوم (NaLS) بتركيزات عالية في البيئة المائية يمكن أن يعطل النظام البيئي ويمكن أن يتداخل مع تكاثر الكائنات المائية. طريقة التحلل الضوئي هي طريقة لمعالجة النفايات بمساعدة الضوء باستخدام مادة محفزة ضوئية بحيث يتم إنتاج مركبات أبسط. مادة المحفز الضوئي المستخدمة هي TiO₂، لأنها تتمتع بثبات كيميائي جيد ونشاط تحفيز ضوئي عالي. ومع ذلك، فإن TiO₂ لديه فجوة نطاق كبيرة، مما يقلل من فعاليته كمحفز ضوئي. أحد الجهود المبذولة لتقليل فجوة النطاق هو إضافة مواد معدنية حديدية.

تم إجراء تخليق TiO2-Fe بتركيبة منشطة قدرها ۰،۷۵؛ ۱،۰؛ و % ۱،٢۵ باستخدام السلائفTiO2 anatas وFe(NO3)3.9H2O باستخدام طريقة الصوتنة. بعد ذلك، تم تشخيص المادة المصنعة باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) ومطياف الانعكاس المنتشر للأشعة فوق البنفسجية / المطيافية الانعكاس المنتشر (UV-Vis/DRS). تم إجراء اختبار فعالية التحلل الضوئي لكبريتات لوريل الصوديوم (NaLS) عن طريق تغيير تركيبة منشط الحديد (III) وكتلة المحفز TiO2-Fe مع التعرض للضوء المرئي لمدة ۱۸۰ دقائق.

نتائج التوصيف باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) على مادة TiO2-Fe بتركيبة منشطة قدرها ۰،۷۵؛ ۱،۰؛ و % ۱،٢۵ تشير إلى أن TiO2-Fe له بنية anatas. تظهر نتائج توصيف التحليل الطيفي للأشعة المرئية فوق البنفسجية / المطيافية الانعكاس المنتشر (UV-Vis/DRS) أن TiO2-Fe بتركيبة منشطة تبلغ ۰،۷۵؛ ۱،۰؛ و % ۱،٢۵ على التوالي لديهم طاقة فجوة نطاق تبلغ ٣،۱۷؛ ٣،۱٣؛ و٣،۰۸ فولت. كانت التركيبة المثالية للمحفز الضوئي التي تم الحصول عليها من المحفز الضوئي هي TiO2-Fe % ۱،٢۵ مع قيمة تحلل من ٧٦،٥٨%، بينما كانت الكتلة المثالية للمحفز الضوئي TiO2-Fe هي ٣۷۵ ملغ مع قيمة تحلل من ٨٨،٧٣%.