#nopublish 24/12/2025# Pengaruh variasi kalsinasi terhadap aktivitas fotokatalis material rGO-TiO2

NDONESIA:
Limbah zat warna dari industri tekstil menjadi salah satu penyebab pencemaran lingkungan karena sifatnya yang toxic dan sulit terurai secara alami seperti methylene blue. Untuk membantu mengatasi permasalahan tersebut, penelitian ini mengembangkan komposit rGO–TiO₂ berbasis ampas kopi sebagai material fotokatalis dan mengkaji pengaruh variasi suhu kalsinasi terhadap struktur, bandgap, konduktivitas, serta kemampuan fotokatalis. Pembuatan komposit dilakukan dengan menggunakan metode sol-gel secara in-situ dengan variasi suhu kalsinasi, 300oC, 350oC, 400oC, 450oC dan tanpa kalsinasi, kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD,FTIR, UV-Vis, LCR Meter, SEM. Untuk mengetahui kinerja fotokatalis sampel dilakukan uji fotodegrdasi menggunakan Methylene Blue sebagai polutan. Hasil XRD menunjukkan peningkatan ukuran kristal dari 0,52 nm (tanpa kalsinasi) menjadi 5,49 nm pada sampel rGO–TiO₂/450°C, sementara FTIR mengonfirmasi terbentuknya ikatan Ti–O dan gugus karbon rGO. Analisis UV-Vis menunjukkan nilai bandgap terendah sebesar 3,0 eV pada sampel rGO–TiO₂/450°C yang selaras dengan konduktivitas listrik tertinggi sebesar 3,35 × 10⁻⁷ S/cm. Namun, aktivitas fotokatalis optimum diperoleh pada sampel rGO–TiO₂/300°C dengan efisiensi degradasi methylene blue sebesar 86,83%.

ENGLISH:
Dye waste from the textile industry is one of the causes of environmental pollution due to its toxic nature and difficulty in natural degradation, such as methylene blue. To help address these issues, this study developed a coffee grounds-based rGO–TiO₂ composite as a photocatalytic material and examined the effect of calcination temperature variations on its structure, bandgap, conductivity, and photocatalytic ability. The composite was prepared using the in-situ sol-gel method with calcination temperature variations of 300°C, 350°C, 400°C, 450°C, and without calcination. The samples were then characterized using XRD, FTIR, UV-Vis, LCR Meter, and SEM. To determine the photocatalytic performance of the samples, a photodegradation test was conducted using Methylene Blue as a pollutant. The XRD results show an increase in crystal size from 0.52 nm (without calcination) to 5.49 nm in the rGO–TiO₂/450°C sample, while FTIR confirms the formation of Ti–O bonds and rGO carbon groups. UV-Vis analysis shows the lowest bandgap value of 3.0 eV in the rGO–TiO₂/450°C sample, which is consistent with the highest electrical conductivity of 3.35 × 10⁻⁷ S/cm. However, optimal photocatalytic activity was obtained in the rGO–TiO₂/300°C sample with a methylene blue degradation efficiency of 86.83%.

ARABIC:

تُعد مخلفات المواد الملونة من صناعة النسيج أحد أسباب تلوث البيئة بسبب طبيعتها السامة وصعوبة تحللها طبيعياً مثل الميثيلين الأزرق. وللمساعدة في معالجة هذه المشكلة، قام هذا البحث بتطوير مركب rGO-TiO2 قائم على بقايا القهوة كمادة حفاز ضوئي ودراسة تأثير اختلاف درجة حرارة التكليس على البنية، والفجوة الطاقية، والتوصيل، وكذلك قدرة التحفيز الضوئي. تم تصنيع المركب باستخدام طريقة سول-جل in-situ مع اختلاف درجات حرارة التكليس 300°م، 350°م، 400°م، 450°م وبدون تكليس، ثم تم توصيفه باستخدام XRD، FTIR، UV-Vis، LCR Meter، و SEM. لتقييم أداء العوامل المحفزة الضوئية، تم إجراء اختبار التحلل الضوئي باستخدام الميثيلين الأزرق كمادة ملوثة. أظهرت نتائج تحليل الأشعة السينية (XRD) زيادة حجم البلورات من 0،52 نانومتر (دون التكليس) إلى 5،49 نانومتر في عينة rGO-TiO2/450oC ، بينما أكد تحليل الرامان بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) تكوّن روابط Ti-O ومجموعات الكربون في rGO. أظهرت تحليلات الأشعة فوق البنفسجية–المرئية (UV-Vis) أدنى قيمة للفجوة الطاقية تصل إلى 3،0 إلكترون فولت في عينة rGO-TiO2/450oC ، مما يتوافق مع أعلى موصلية كهربائية تصل إلى 3،35 × 10-7 سم/س. ومع ذلك، تم الحصول على النشاط التحفيزي الضوئي الأمثل في عينة rGO-TiO2/300oC ، حيث بلغت كفاءة تحلل الميثيلين الأزرق 86،83%