#NOPUBLISH 4/2/2025# Penentuan konsentrasi ZnO pada ZnO/karbon aktif tempurung kelapa sawit untuk fotodegradasi remazol brilliant blue R

INDONESIA:

Pada penelitian ini dilakukan sintesis fotokatalis ZnO yang diimpregnasikan pada karbon aktif tempurung kelapa sawit (KATKS) untuk mendegradasi limbah industri tekstil Remazol Brilliant Blue R. Limbah ini bersifat non-biodegradable, toksik, mutagenik, dan karsinogenik. Metode fotodegradasi mampu mengubah zat warna menjadi senyawa yang lebih sederhana dan aman bagi lingkungan menggunakan material fotokatalis dengan bantuan sinar UV.
KATKS diaktivasi menggunakan HCl dan diperoleh hasil uji kualitas kadar air sebesar 2,31%, kadar zat mudah menguap sebesar 1,53%, kadar abu sebesar 4,08% dan kadar karbon terikat sebesar 92,08%. Fotokatalis ZnO/Karbon aktif tempurung kelapa sawit disintesis menggunakan metode impregnasi basah dengan variasi konsentrasi ZnO pada ZnO/KATKS yaitu 10%, 15%, dan 20%. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD dan didapatkan hasil pada difraktogram KATKS diperoleh struktur amorf sedangkan pada ZnO/KATKS muncul 3 puncak dominan khas ZnO wurzite yang menandakan ZnO telah terdistribusi pada KATKS. Tiga puncak dominan yang muncul secara berurutan yaitu 2θ = 31,81°; 34,51°; dan 36,27°, 2θ = 31,73°; 34,448°; dan 36,24°, 2θ = 31,77°; 34,44°; dan 36,286°. Hasil analisis XRF menunjukkan pada KTKS dan KATKS %unsur paling tinggi adalah Si sedangkan pada ZnO/KATKS %unsur paling tinggi adalah Zn. Hasil SEM-EDX menunjukkan adanya penambahan ZnO dengan berbagai variasi konsentrasi ZnO menyebabkan permukaan KATKS berubah dan terjadi perubahan persentase ZnO di mana semakin tinggi konsentrasi ZnO yang diimpregnasikan pada KATKS maka persentase Zn yang dihasilkan akan semakin tinggi.
Fotokatalis ZnO/KATKS diuji aktivitasnya menggunakan variasi konsentrasi ZnO dan massa ZnO/KATKS. Hasil uji aktivitas dengan bantuan sinar UV selama 120 menit menunjukkan ZnO/KATKS optimum untuk mendegradasi RBBR adalah ZnO/KATKS 15% dengan massa 75 mg dengan persen degradasi sebesar 77,49%. Selain itu, fotokatalis ZnO/KATKS diuji efektivitasnya dengan berbagai kondisi fotodegradasi dan didapatkan hasil bahwa ZnO/KATKS 15% lebih efektif mendegradasi RBBR dari pada ZnO atau KATKS saja dengan persen degradasi ZnO/KATKS 15% sebesar 77,49%, KATKS sebesar 7,44% dan ZnO sebesar 53,40%.

ENGLISH:

In this research, a ZnO photocatalyst impregnated with palm kernel shell activated carbon (PKSA) was synthesized to degrade Remazol Brilliant Blue R textile industry waste. This waste is non-biodegradable, toxic, mutagenic and carcinogenic. The photodegradation method has the ability to convert dyes into compounds that are simple and safe for the environment using photocatalyst materials with the irridiation of UV light.
PKSA was activated using HCl and the water content optained were 2.31%, volatile matter content were 1.53%, ash content were 4.08% and bound carbon content were 92.08%. ZnO/PKSA was synthesized using the wet impregnation method with variations of ZnO concentration, namely 10%, 15% and 20%. The synthesis results were characterized using an XRD Spectrophotometer and the results showed that the PKSA diffractogram showed an amorphous structure, while in ZnO/PKSA, 3 typical dominant peaks of ZnO wurzite appeared, indicating that ZnO had been distributed in PKSA. In the resulti material from the synthesis of ZnO/ PKSA with different variations of ZnO concentration, The three dominant peaks that appear in sequence are 2θ = 31.81°; 34.51°; and 36.27°, 2θ = 31.73°; 34.448°; and 36.24°, 2θ = 31.77°; 34.44°; and 36.286°. The results of XRF analysis showed that in KTKS and KATKS, the highest element % was Si while in ZnO/KATKS, the highest element % was Zn. SEM-EDX results show that the addition of Zn with higher concentrations produce higher percentage of ZnO in the result.
The activity of the ZnO/PKSA photocatalyst was examined using variations in ZnO concentration and ZnO/PKSA mass. The results of the activity test using UV light for 120 minutes showed that the optimum ZnO/PKSA for degrading RBBR was 15% ZnO/ PKSA with a mass of 75 mg with a degradation percentage of 77.49%. In addition, the effectiveness of the ZnO/PKSA photocatalyst was tested under various photodegradation conditions and the results showed that ZnO/PKSA was 15% more effective in degrading RBBR than only ZnO or PKSA with the degradation percentage of ZnO and PKSA were 53.40% and 7.44 % prespectifly

ARABIC:

في هذه الدراسة، تم إجراء تخليق تشريب المحفز الضوئي ZnO على قشور نخيل الكربون المنشط (PKSA) لتحلل نفايات صناعة النسيج في ريمازول بريليانت بلو ر. هذه النفايات غير قابلة للتحلل، سامة، مطفرة، ومسرطنة. طريقة التحلل الضوئي قادرة على تحويل الأصباغ إلى مركبات أبسط وأكثر أمانا للبيئة باستخدام مواد محفزة ضوئية بمساعدة ضوء الأشعة فوق البنفسجية.
تم تنشيط PKSA باستخدام حمض الهيدروكلوريك وحصل على نتائج اختبار جودة محتوى الماء بنسبة ٢،٣١٪، ومحتوى المواد المتطايرة بنسبة ١،٥٣٪، ومحتوى الرماد بنسبة ٤،٠٨ ٪ ومحتوى الكربون المرتبط بنسبة ٩٢،٠٨٪. تم تصنيع المحفز الضوئي ل ZnO / الكربون المنشط لأصداف نخيل الزيت باستخدام طريقة التشريب الرطب مع اختلافات في تركيزات ZnO عند ZnO / PKSA ، وهي ١٠٪ و ١٥٪ و ٢٠٪. تم توصيف نتائج التوليف باستخدام XRD والنتائج التي تم الحصول عليها على مخطط ديفراكتوجرام PKSA حصلت على بنية غير متبلورة، بينما في ZnO / PKSA ، ظهرت ٣ قمم سائدة نموذجية ل ZnO wurzite ، مما يشير إلى أن ZnO قد تم توزيعه في PKSA. القمم الثلاث السائدة التي تظهر بالتسلسل هي ɵ2= ٣١،٨١ درجة؛ ٣٤،٥١ درجة ; و ٣٦،٢٧ درجة ، ɵ2= ٣١،٧٣ درجة؛ ٣٤،٤٤٨ درجة ; و ٣٦،٢٤ درجة، ɵ2= ٣١،٧٧٢ درجة؛ ٣٤،٤٤ درجة ; و ٣٦،٢٨٦ درجة. أظهرت نتائج تحليل XRF أنه في PKSC و PKSA، كانت أعلى نسبة عنصر هي Si، بينما في ZnO / PKSA، كانت أعلى نسبة عنصر هي Zn. أظهرت نتائج SEM-EDX أن إضافة ZnO مع اختلافات مختلفة في تركيزات ZnO تسببت في تغيير سطح PKSA وكان هناك تغيير في النسبة المئوية ل ZnO حيث كلما زاد تركيز ZnO المشرب في PKSA، ارتفعت نسبة الزنك المنتج.
تم اختبار المحفز الضوئي ZnO / PKSA باستخدام الاختلافات في تركيز ZnO وكتلة ZnO / PKSA. أظهرت نتائج اختبار النشاط بمساعدة ضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة ١٢٠ دقيقة أن ZnO / PKSA الأمثل لتحلل RBBR كان ١٥٪ ZnO / PKSA بكتلة ٧٥ مجم مع نسبة تحلل ٧٧،٤٩٪. بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار فعالية المحفز الضوئي ZnO / PKSA في ظل ظروف مختلفة وتم الحصول على نتائج أن ZnO / PKSA كان أكثر فعالية بنسبة ١٥٪ في تحلل RBBR من ZnO أو PKSA وحده مع نسبة تحلل ZnO / PKSA بنسبة 15٪ بنسبة ٧٧،٤٩٪ ، PKSA بنسبة ٧،٤٤٪ و ZnO بنسبة ٥٣،٠٤٪.