Pengaruh komposisi GO dari ampas kopi pada komposit rGO-TiO2 sebagai material fotokatalis

ABSTRAK

Pada penelitian ini dilakukan sintesis Graphite Oxide (GO) dari ampas kopi yang kemudian dikompositkan dengan TiO2. Penambahan GO pada komposit rGO-TiO2 diharapkan dapat meningkatkan kinerja sampel sebagai material fotokatalis. Pembuatan komposit rGO-TiO2 dilakukan dengan metode sol-gel in situ dengan variasi penambahan GO sebesar 4, 8, 12, dan 16 mg. Penelitian ini juga menggunakan radiasi gelombang mikro selama 20 menit untuk membantu perubahan GO menjadi reduced Graphene Oxide (rGO). Sampel yang diperoleh kemudian diuji menggunakan XRD, FTIR, LCR Meter, Spektrofotometri Vis, SEM-EDX dan UV-Vis. Untuk mengetahui kinerja fotokatalis sampel dilakukan uji fotodegradasi dengan menggunakan Methylene Blue sebagai polutan. Dalam penelitian ini, didapat energi gap terbaik pada variasi komposit 16 mg rGO-TiO2. Hal ini juga didukung oleh data XRD yang menunjukkan puncak pada 2θ sekitar 25º. Selain itu, nilai konduktivitas terbaik sebesar 11,3 x 10-8 S/m juga diperoleh pada variasi 16 mg rGO-TiO2.

ABSTRACT

In this research, Graphite Oxide (GO) was synthesized from coffee grounds and then composited with TiO2. Adding GO to the rGO-TiO2 composite is expected to enhance the sample's performance as a photocatalytic material. The rGO-TiO2 composite was prepared using the in-situ sol-gel method with varying amounts of GO added at 4, 8, 12, and 16 mg. Microwave irradiation for 20 minutes was also used to facilitate the transformation of GO into reduced Graphene Oxide (rGO). The samples were then characterized using XRD, FTIR, LCR Meter, UV-Vis Spectrophotometry, SEM-EDX, and UV-Vis. To determine the photocatalytic performance of the samples, a photodegradation test was conducted using Methylene Blue as the pollutant. In this study, the best energy gap was achieved with the 16 mg rGO-TiO2 composite. This is also supported by XRD data showing a peak at 2θ around 25º. Additionally, the best conductivity value of 11.3 x 10⁻⁸ S/m was obtained with the 16 mg rGO-TiO2 variation.

مستخلص البحث

الكلمات المفتاحية: أكسيد الجرافيت، أكسيد الجرافيت المخفض، rGO-TiO2، بقايا القهوة، محفز ضوئي
في هذا البحث، تم تصنيع أكسيد الجرافيت (GO) من بقايا القهوة ثم تم دمجه مع TiO2. يُتوقع أن يُعزز إضافة أكسيد الجرافيت المخفض (rGO) إلى مركب rGO-TiO2 من أداء العينة كمادة فوتوكاتالية. تم تحضير مركب rGO-TiO2 باستخدام طريقة السول-جيل الموضعي مع إضافة كميات مختلفة من GO بمقدار 4 و 8 و 12 و 16 ملغ. كما تم استخدام إشعاع الميكروويف لمدة 20 دقيقة للمساعدة في تحويل أكسيد الجرافيت (GO) إلى أكسيد الجرافيت المخفض (rGO). ثم تم اختبار العينات التي تم الحصول عليها باستخدام أجهزة XRD و FTIR و LCR Meter و UV-Vis Spectrophotometry و SEM-EDX و UV-Vis. لتحديد أداء العينة الفوتوكاتالية، تم إجراء اختبار التحلل الضوئي باستخدام صبغة الميثيلين الأزرق كمُلوث. في هذه الدراسة، تم الحصول على أفضل فجوة طاقة مع مركب rGO-TiO2 بكمية 16 ملغ. يدعم ذلك أيضًا بيانات XRD التي تظهر قمة عند θ 2 θ حوالي 25 درجة. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على أفضل قيمة للتوصيلية بمقدار مع تغيي ملغ من rGO-TiO2.