Uji degradasi antibiotik ciprofloxacin dengan senyawa BaBi4Ti4O15 yang diperoleh dari metode lelehan garam

ABSTRAK:

Senyawa BaBi4Ti4O15 merupakan senyawa Aurivillius yang memiliki potensi sebagai material fotokatalis dengan energi celah pita sebesar 3,2 eV sehingga dapat digunakan untuk mendegradasi senyawa antibiotik. Morfologi partikel memiliki peran penting dalam material fotokatalis karena ukuran partikel dan luas permukaan mempengaruhi aktivitas fotokatalitik. Metode lelehan garam diketahui menghasilkan morfologi dan ukuran partikel yang seragam sehingga dapat memberikan keuntungan pada material fotokatalis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan senyawa BaBi4Ti4O15 yang diperoleh dari metode lelehan garam dalam mendegradasi senyawa antibiotik ciprofloxacin dengan menggunakan metode fotokatalis. Difraktogram senyawa BaBi4Ti4O15 menunjukkan bahwa sampel berhasil disintesis dan tidak ditemukan fasa pengotor. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan morfologi senyawa berbentuk plate-like. Hasil perhitungan menggunakan persamaan Kubelka-Munk menunjukkan senyawa BaBi4Ti4O15 memiliki energi celah pita sebesar 3,3 eV. Hasil uji degradasi terhadap ciprofloxacin dengan melibatkan adsorpsi dan juga fotokatalitik menggunakan lampu UV rata-rata memiliki kemampuan mendegradasi sebesar 28,4% selama 30 menit, 29,86% selama 60 menit, 30,9% selama 90 menit dan 56,65% selama 120 menit.

ABSTRACT:

The BaBi4Ti4o15 compound is an Aurivillius compound which has potential as a photocatalyst material with a band gap energy of 3.2 eV so it can be used to degrade antibiotic compounds. Particle morphology has an important role in photocatalytic materials because particle size and surface area influence photocatalytic activity. The salt melt method is known to produce uniform particle morphology and size so that it can provide advantages for photocatalyst materials. This research aims to determine the ability of the BaBi4Ti4o15 compound obtained from the salt melt method to degrade the antibiotic compound ciprofloxacin using the photocatalyst method. The diffractogram of the BaBi4Ti4o15 compound shows that the sample was successfully synthesized and no impurity phase was found. SEM characterization results show that the morphology of the compound is plate-like. Calculation results using the Kubelka-Munk equation show that the BaBi4Ti4o15 compound has a band gap energy of 3.3 eV. The results of the degradation test on ciprofloxacin using the adsorption and photocatalytic processes using a UV lamp averaged a degradation capacity of 28.4% for 30 minutes, 29.86% for 60 minutes, 30.9% for 90 minutes and 56.65% for 120 minutes.

مستخلص البحث:

مركب BaBi4Ti4O15 هو مركب Aurivillius لديه القدرة كمادة محفزة ضوئية مع طاقة فجوة نطاق تبلغ ٣,٢ فولت بحيث يمكن استخدامه لتحلل مركبات المضادات الحيوية. يلعب مورفولوجيا الجسيمات دورا مهما في المواد المحفزة ضوئيا لأن حجم الجسيمات ومساحة السطح يؤثران على نشاط التحفيز الضوئي. من المعروف أن طريقة ذوبان الملح تنتج مورفولوجيا موحدة وحجم الجسيمات بحيث يمكن أن توفر مزايا لمواد المحفز الضوئي. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد قدرة مركبات BaBi4Ti4O15 التي تم الحصول عليها من طريقة ذوبان الملح في تحلل مركبات المضادات الحيوية سيبروفلوكساسين باستخدام طريقة المحفز الضوئي. أظهر مخطط الشوائب للمركب BaBi4Ti4O15 أنه تم تصنيع العينة بنجاح ولم يتم العثور على مرحلة الشوائب. أظهرت نتائج توصيف SEM مورفولوجيا المركب في شكل يشبه الصفيحة. تظهر نتائج الحساب باستخدام معادلة Kubelka-Munk أن المركب BaBi4Ti4O15 له طاقة فجوة نطاق تبلغ ٣,٣ eV. كان لنتائج اختبار التحلل على سيبروفلوكساسين باستخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية قدرة تحلل متوسطة بلغت ٢٨,٤٪ لمدة ٣. دقيقة ، و ٢٩,٨٦٪ لمدة ٦. دقيقة ، و ٣٠,٩٪ لمدة ٩٠ دقيقة و ٥٦,٦٥٪ لمدة ١٢٠ دقيقة.