Penentuan komposisi doping fe (iii) dan massa katalis optimum pada degradasi zat warna metil violet menggunakan tio2 terdoping fe (iii)

ABSTRAK

Sintesis TiO2-Fe dengan variasi komposisi dopan 0,5; 0,75; 1,0 dan 1,25% berhasil disintesis dengan menggunakan metode sonikasi. Hasil karakterisasi XRF didapatkan persentase besi (Fe) yang semakin meningkat dengan meningkatnya komposisi dopan. Hasil XRD yang dilakukan terhadap sampel menunjukkan bahwa TiO2-Fe mengandung fasa anatas dengan ukuran kristal TiO2-Fe 0,5% dan 1,25% sebesar 54,16 nm; TiO2-Fe 0,75% dan 1,0% sebesar 48,99 nm. Hasil analisis menggunakan UV-Vis/DRS menunjukkan bahwa TiO2 dan TiO2-Fe (0,5; 0,75; 1,0 dan 1,25%) berturut-turut menghasilkan band gap sebesar 3,19; 3,05; 3,00; 2,90 dan 2,81 eV. Komposisi dopan optimum yang diperoleh pada fotokatalis adalah TiO2-Fe 1,0%, sedangkan massa optimum fotokatalis TiO2-Fe adalah 200 mg.

ABSTRACT

Determination of The Optimum Fe (III) Doping Composition and Catalyst Mass in Methyl Violet Dye Degradation using Fe (III) Doped TiO2. Thesis. Chemistry Study Program, Faculty of Science and Technology, State Islamic University of Maulana Malik Ibrahim Malang. Supervisor I: Lulu'atul Hamidatu Ulya, M.Sc; Supervisor II: Dr. H. Ahmad Barizi, M.A Keywords: Photocatalyst, TiO2-Fe, Sonication, Methyl Violet. Methyl violet as a dye waste in the aquatic environment can cause environmental damage and death of aquatic organisms. The waste photodegradation method is a waste treatment method using a semiconductor photocatalyst which is based on light degradation of waste. TiO2 material is widely applied as a photocatalyst because it has good chemical stability and high photocatalytic activity. However, TiO2 has a band gap that is too wide, thus reducing its effectiveness as a photocatalyst. One of the efforts to reduce the band gap is by adding iron dopants. The synthesis of TiO2-Fe with 0,5; 0,75; 1,0 and 1,25% dopant composition will be used sonication method. Then the synthesized material was characterized using X-Ray Fluorescense (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), and UV-Vis/Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis/DRS). The photodegradation effectiveness test will be carried out by varying the composition of Fe3+ dopant and the mass variation of the TiO2-Fe catalyst on the degradation of methyl violet dye by measuring its absorbance using UV-Vis spectrophotometry. The results of XRF characterization showed that the percentage of iron (Fe) increased with increasing dopant composition. The XRD results performed on the samples showed that TiO2-Fe contained an antase phase with a crystal size of 0.5% and 1.25% TiO2-Fe at 54.16 nm; TiO2-Fe 0.75% and 1.0% at 48.99 nm. The results of the analysis using UV-Vis/DRS showed that TiO2 and TiO2-Fe (0.5; 0.75; 1.0 and 1.25%) resulted in a band gap on 3.19; 3.05; 3.00; 2.90 and 2.81 eV. The optimum dopant composition obtained from the photocatalyst was TiO2-Fe 1.0%, while the optimum mass of the TiO2-Fe photo.

مستخلص البحث

xvi مستخلص البحث إمانية، د.2022. تحديد تكوين المنشطاتFe (III)والكتلة المحفزة المثلى في تحللصبغة الميثيل البنفسجي باستخدامFe (III)المنشط2TiO. البحث العلمي. قسم الكيمياء، كلية العلوم والتكنولوجيا، جامعة مولانا مالك إبراهيم الإسلامية الحكومية مالانج. المشرف الأول: لؤلؤة حميدة عليا،الماجستير؛ المشرف الثاني: د. الحاج أحمد بريزي، الماجستير. الكلمات المفاتح:محفز ضوئي،Fe-2TiO، صوتنة، ميثيلبنفسجي. الميثيل البنفسجي كواحد من نفايات الصبغة في البيئة المائية يمكن أن يسبب أضرارا بيئية وموت الكائنات المائية. طريقة التحلل الضوئي للنفايات هي طريقة للتعامل مع النفايات باستخدام محفزات ضوئية لأشباه الموصلات تعتمد على تحلل النفايات بمساعدة الضوء. يتم تطبيق مادة2TiOعلى نطاق واسع كمحفز ضوئي لأنها تتمتع باستقرار كيميائي جيد ونشاط تحفيز ضوئي مرتفع. ومع ذلك ، فإن2TiOلديه فجوة كبيرة في النطاق ، مما يقلل من فعاليته كمحفز ضوئي. إحدى المحاولات لخفض فجوة النطاق هي عن طريق إضافة دوبانت معدني حديدي. يتم إجراء تخليقFe-2TiOبتركيبة دوبانت من0,5؛0,75;1,0و1,25%باستخدام طريقة الصوتنة. علاوة على ذلك ، تتميز المواد المصنعة باستخدام فلوريسنس الأشعة السينية (XRF)، وحيود الأشعة السينية(XRD)، والتحليل الطيفي للانعكاس المنتشر للأشعة فوق البنفسجية / الأشعة فوقالبنفسجية.(UV-Vis / DRS)تم إجراء اختبار فعالية التحلل الضوئي عن طريق تغيير تكوين الدوبانت3+ Feوكتلة محفزFe-2TiOضد تدهور أصباغ الميثيل البنفسجية عن طريق قياس امتصاصها باستخدام قياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية. حصلت نتيجة توصيفXRFعلى النسبة المئوية للحديد (Fe) التي تزداد مع الزيادة في تكوين المنشطات. أظهرت نتائجXRDالتي أجريت على العينة أنFe-2TiOيحتوي على مرحلةanatasبحجم بلوريFe-2TiOبنسبة0,5%و1,25%من54,16نانومتر. Fe 0.75-2TiO٪ و1,0%عند48,99نانومتر. وأظهرت نتائج التحليل باستخدام الأشعة فوق البنفسجية/DRSأن2TiOوFe-2TiO(0,5؛0,75؛1,0و1,25%) على التوالي أنتجا فجوة في النطاق3,19؛3,05;3,00;2.90و2.81eV. تكوين دوبانت الأمثل الذي تم الحصول عليه على المحفزات الضوئية هوFe 1.0-2TiO٪ ، فيحين أن