Hasil Pencarian

Ditemukan 141090 dokumen yang sesuai dengan query

Sirojul Munir

Ekstraksi TiO2 dari ilmenit bangka dan uji aktivitas fotokatalisisnya terhadap zat warna congo red = Extraction of TiO2 anatase from bangka ilmenite and its activate of photocatalyst test to dye of congo red

"Ilmenit (FeTiO3) merupakan mineral yang banyak mengandung unsur titanium dan besi, di alam ditemukan sebagai hasil produk samping pengolahan bijih timah. Ilmenit dapat digunakan sebagai sumber logam titanium, pigmen TiO2 dan sebagai material untuk fotokatalis. TiO2 merupakan semikonduktor yang memiliki fotoaktivitas dan stabilitas kimia tinggi serta tahan terhadap fotokorosi dan dapat digunakan sebagai fotokatalis pendegradasi berbagai senyawa organik.

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan ekstraksi TiO2 tipe anatase dari mineral ilmenit Bangka melalui pembentukan senyawa antara garam ammonium perokso titanat, dan menguji aktivitas fotokataliknya terhadap zat warna congo red. Sampel ilmenit Bangka dikarakterisasi dengan XRD dan EDS untuk mengetahui komposisi unsur dari ilmenit. Bijih ilmenit dimasukkan ke dalam Planetary Ball Mill dan ultrasound treatment dengan variasi waktu dan kecepatan. Untuk memisahkan komponen magnetik dan nonmagnetiknya dilakukan dengan cara memasukan ilmenit ke dalam alat magnetik separator kering. Sebelum diekstraksi, mineral ilmenit dilindi dengan HCl untuk menghilangkan unsur Fe. Pelindian ilmenit dengan HCl merupakan salah satu cara paling efektif untuk melarutkan unsur Fe sehingga menghasilkan TiO2 tipe anatase. Proses pelindian dengan HCl ini memiliki keuntungan karena asamnya dapat di-regenerasi. Presipitat yang dihasilkan kemudian dilindi dengan H2O2 dan pelarutan dengan NH4OH. Filtrat ammonium perokso titanat yang dihasilkan kemudian dipanaskan pada suhu 100oC sambil diaduk sampai terbentuk endapan.

Hasil karakterisasi dengan EDS, pelindian menggunakan HCl 25% dan H2O2 15% menghasilkan kandungan titanium 67,16%, besi 0,64% silikon 0,66% dan timah 0,51%. Setelah padatan tersebut dikalsinasi pada suhu 600°C, hasil karakterisasi menggunakan XRD, menunjukkan terbentuknya TiO2 anatase. Band gap TiO2 anatase hasil ekstraksi sebesar 3,04 eV. Hasil uji aktivitas fotokatalisnya terhadap degradasi larutan zat warna congo red sebesar 13,5%. Sedangkan degradasi oleh degussa P25 mencapai nilai 100%.

Ilmenite (FeTiO3) is minerals containing titanium and iron as by-product of lead ore processing. Ilmenite can be used as a source of Titanium, TiO2 pigment and as a material for photocatalyst. TiO2 is a semiconductor which has photoactivity, high chemical stability, resistance of photocorrosive and can be used as photocatalyst for degradation of various organic compounds.

This study aims to extract TiO2 anatase from ilmenite from Bangka with intermediate peroxo titanate ammonium salts, and testing the activity of photocatalytic toward the congo red dye. Ilmenite's from Bangka were characterized by XRD and EDS to determine the elemental composition. Ilmenite ore put in Planetary Ball Mill and ultrasound treatment with a variety of time and speed. For separating, ilmenite mineral was leaching first with HCl to remove Fe. Leaching method is the most effective ways to dissolve Fe, resulting TiO2 anatase type. HCl leaching process has the advantage because of its acid can be re-generated. The precipitate was then leaching with hydrogen peroxide and dissolved by NH4OH. Filtrate of ammonium peroxo titanate was then heated at 100°C while stirring until a precipitate was formed.

The results of characterization by EDS, leaching using 25% HCl and 15% H2O2 generating titanium content of 67.16%, 0.64% iron and 0.66% silicon and 0.51% tin. After the solids calcined at 600°C. Based on the result of XRD characterization, showing the formation of TiO2 anatase. TiO2 anatase bandgap was 3,04 eV. Photocatalyst activity test toward degradation of congo red dye solution was 13,5% and degussa P25 was 100%."

Depok: Universitas Indonesia, 2013

T35151

UI - Tesis Membership Universitas Indonesia Library

Budi Setiawan

Ekstraksi TiO2 anatase dari ilmenite bangka melalui senyawa antara ammonium perokso titanat dan uji awal fotoreaktivitasnya = Extraction of TiO2 anatase from bangka ilmenite through ammonium peroxo titanat as an intermediet compound and its photoreactivity test

"ABSTRAK

Penggunaan berbagai produk titanium selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Produk titanium yang paling sering digunakan adalah TiO2 sebagai pigmen warna putih dalam industri cat, industri makanan dan industri kosmetik. Indonesia mansih mengimpor berbagai produk titanium. Padahal di Indonesia banyak terdapat mineral ilmenite yang merupakan sumber utama titanium yang terdapat di alam. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan TiO2 anatase dari Ilmenite Bangka. Residu kaya titanium didapatkan dari hasil leaching ilmenite Bangka dengan larutan asam klorida untuk melarutkan besi pada ilmenite. Data EDX menunjukkan bahwa kandungan besi berkurang pada residu hasil leaching. Digunakan H2O2 10% sebagai agen pengkoordinasi untuk meleaching titanium dari residu menjadi garam ammonium perokso titanat. Padatan perokso titanat didapatkan dengan memanaskan larutan garam ammonium perokso titanat. Data XRD menunjukkan terbentuknya TiO2 anatase setelah mengkalsinasi padatan tersebut pada suhu 600oC. Data EDX juga menunjukkan bahwa masih terdapat pengotor-pengotor seperti silikon (0,98%) dan besi (2,75%) pada TiO2 anatase yang didapatkan. Berbagai karakterisasi dilakukan pada TiO2 anatase seperti uv-vis spektroskopi, scanning electron microscopy dan UV Diffuse Reflectance Spectroscopy. TiO2 anatase dari ilmenite ini mempunyai nilai celah energi 3,08 eV. Uji fotokatalis dilakukan terhadap zat warna CongoRed dan dibandingkan dengan TiO2 komersial degussa P25. Persen degradasi oleh TiO2 anatase dari ilmenite ini sekitar 20%, sedangkan persen degradasi oleh degussa P25 mencapai nilai 92%.

ABSTRACT

The use of titanium products have been increasing from year to year. TiO2 is one of titanium products which is often used as a white pigment in paint, food industry and cosmetics industries. Until now, Indonesia is stil importing various product of titanium even though Indonesia has many ilmenite source which are naturally the main source of titanium. This research was conducted to obtain TiO2 anatase from Bangka ilmenite. The hydrolyzed titania residue was prepared from Bangka ilmenite leached by hydrochloric acid solution to dissolve the iron in ilmenite. EDX data show that the iron content was reduced in hydrolyzed titania residue. The H2O2 (10%) was used as a coordination agent to leach titanium from the hydrolyzed titania residue to obtain ammonium perokso titanate. Peroxo titanate powder was obtained by evaporating the ammonium perokso titanate solution. XRD data show that TiO2 anatase was formed after calcining peroxo titanate powder at the temperature of 600oC. EDX data also show the anatase TiO2 obtained in this research had the impurities, such as silicon (0,98%) and iron (2,75%). Various studies such as X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy, Scanning Electron Microscopy and UV Diffuse Reflectance Spectroscopy were conducted. The band gap of anatase TiO2 from extracted ilmenite is 3,08 eV. Photoreactivity was conducted againts the CongoRed dye and compared with the commercial TiO2, Degussa P-25. The degradation percentage of TiO2 from extracted ilmenite is 20% whereas degradation percentage of Degussa P25 is 92%."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2012

S43637

UI - Skripsi Open Universitas Indonesia Library

Khusnul Chotimah

Preparasi dan karakterisasi N-doped TiO2 dengan metode anodisasi serta uji aktivitas degradasinya terhadap zat warna congo red = Preparation and characterization of N-Doped TiO2 by anodizing method and its activities test toward congo red

"Celah energi (band gap) yang lebar dari fotokatalis TiO2 yang setara dengan cahaya UV membatasi aplikasi fokatalitiknya sehingga penggunaanya hanya terbatas pada daerah UV dan tidak pada daerah cahaya tampak. Pada penelitian ini dilakukan sintesis TiO2 nanotube yang di doping nitrogen (N-TiO2) dengan metode anodisasi untuk meningkatkan kereaktifanya dibawah sinar tampak dan memaksimalkan kinerja fotokatalisisnya. Anodisasi dilakukan pada plat logam Titanium dalam larutan elektrolit garam florida dan NH4NO3 sebagai sumber dopan Nitrogen. Preparasi N-TiO2 nanotube dilakukan dengan variasi waktu anodisasi (5 menit, 30 menit, 3 jam dan 6 jam), jenis larutan elektrolit yang digunakan (HF dalam air dan NH4F dalam gliserol) serta suhu kalsinasinya (450°C dan 600°C). Terhadap N-TiO2 yang telah dipreparasi dilakukan karakterisasi dan uji aktivitas fotokatalisis dari N-TiO2 tersebut.

Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa N-TiO2 cenderung memiliki energi celah lebih kecil dari TiO2. Indikasi keberhasilan penyisipan nitrogen juga diperoleh dari profil puncak serapan infra merah, karakterisasi dengan SEM dan spektrum Energy Dispersive Xray (EDX) yang menunjukkan keberadaan unsur N, mengindikasikan terbentuknya N-TiO2 nanotube. Pengujian aktifitas fotokatalisis baik menggunakan sinar UV dan sinar tampak menunjukkan bahwa N-TiO2 mempunyai aktivitas fotokatalitik yang lebih baik daripada TiO2 dengan pencapaian aktifitas fotokatalisis terbaik yaitu pada N-TiO2 yang dianodisasi selama 30 menit dengan HF dalam air dan NH4NO3 pada suhu kalsinasi 450°C.

Wide band gap of TiO2 limit its photocatalytic application under UV light, not in Visible light. In this research, N-doped TiO2 nanotubes were synthesized by anodizing method to improve its reactivity under visible light and maximize the activity of photocatalytic performance. Anodizing step performed on titanium metal in an fluoride ion electrolyte solution and NH4NO3 as nitrogen dopant source. Preparation of N-doped TiO2 nanotube were conducted with variation of anodizing time (5 minutes, 30 minutes, 3 hours and 6 hours), the type of electrolyte solution (HF in water and NH4F in glycerol) and calcination temperature (450°C and 600°C). The prepared N-doped TiO2 before were characterized and the photocatalytic activity were tested.
Characterization result showed that the N-TiO2 tend to have smaller band gap than TiO2. Indication of the success of the insertion of nitrogen were supported from infrared absorption peak profiles, characterization by SEM and Energy dispersive X-ray spectrum (EDX), which clearly indicates the formation of N-TiO2 nanotubes. Photocatalytic activities using either the UV and visible light indicates that photocatalytic activity of N-doped TiO2 better than TiO2 with achieving the best photocatalytic activity on N-doped TiO2 that anodized for 30 minutes with HF in water and NH4NO3 at the calcination temperature of 450°C."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2012

S43663

UI - Skripsi Open Universitas Indonesia Library

Mitia Intansari

Sintesis nanostruktur TiO2 dari larutan TiOSO4 hasil ekstraksi ilmenit bangka = Synthesis of nanostructured TiO2 from TiOSO4 result of ilmenite bangka extraction

"Pada penelitian ini telah dilakukan sintesis nanostruktur TiO2 melalui proses sol- gel dengan variasi pengaruh surfaktan, metodologi, waktu kalsinasi dan suhu kalsinasi dari larutan TiOSO4 hasil ekstraksi Ilmenit (FeTiO3) yang merupakan produk sampingan dari proses mineral dressing bijih timah (cassiterit) di pulau Bangka. Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengukur besar ukuran kristalit nanostruktur TiO2 yang dihasilkan. Dari hasil perhitungan besar ukuran kristalit diperoleh hasil Sampel P-25 Degussa memiliki ukuran Kristalit 21,08 nm diikuti dengan sampel penambahan surfaktan F127+TEOS 12 nm, penambahan surfaktan Dextrin 9,45 nm, tanpa penambahan surfaktan 5,71 nm, penambahan surfaktan F127 4,95 nm. Setelah itu dilakukan karakterisasi UV-Vis untuk mengetahui Energi Celah pita untuk memastikan nanostruktur TiO2 tersebut merupakan material semikonduktor, hasil yand diperoleh dari perhitungan yang mempunyai energi celah pita tertinggi adalah sampel TEOS 3,8 eV, diikuti oleh sampel Dextrin 3,28 eV, sampel F127 3,2 eV, sampel P-25 Degussa 3,19 dan sampel tanpa surfaktan 3,19 selanjutnya karakterisasi menggunakan PSA untuk mengetahui ukuran dan distribusi partikel sampel dengan ukuran partikel terbesar adalah sampel sampel F127+TEOS yakni 1840 nm diikuti sampel tanpa penambahan surfaktan 858,3 nm, sampel F127 530nm, dan sampel Dextrin 92,8nm. Dan detil struktur dan morfologi diperoleh dari hasil karakterisasi SEM, diperoleh struktur spheroida pada sampel Dextrin dan berukuran nano.

In this study has been conducted through the synthesis of nanostructured TiO2 sol-gel process with surfactant variation influences, methodology, calcination time and calcination temperature of the extraction solution TiOSO4 ilmenite (FeTiO3) which is a by product of the process mineral ore dressing (cassiterit) on the Bangka Island . XRD characterization performed to measure the size of the resulting TiO2 nanostructured crystallites. From the calculation of the crystallite size of the obtained results Sample P-25 Degussa has Crystallite size of 21.08 nm followed by sample the addition of surfactant F127 + TEOS 12 nm, the addition of surfactant dextrin 9.45 nm, without the addition of surfactant 5,71 nm, the addition of surfactant F127 4.95 nm. After that UV-Vis characterization to determine the energy band gap to ensure nanostructured TiO2 is a semiconductor material, were associated with the results obtained from the calculations that have the highest energy band gap of 3.8 eV is a sample of TEOS, followed by dextrin samples 3.28 eV, sample F127 3.2 eV, sample P-25 Degussa 3.19 and samples without surfactant. further characterization using PSA to determine particle size and distribution of the sample with the largest particle size of a sample is a sample F127 + TEOS followed the 1840 nm sample without the addition of surfactant 858.3 nm, 530nm F127 samples, and samples dextrin 92.8 nm. And the detailed structure and morphology obtained from SEM characterization results, obtained on samples dextrin spheroida structures and nano-sized."

Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2013

S44430

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Pompi Dou Suharto Kuncoro

Studi perbandingan performa sel surya tersensitasi zat pewarna terbuat dari TiO2 hasil sintesis ilmenit bangka dan TiO2 Komersial P-25 Degussa = Comparison study on the performance of dye sensitized solar cell made of TiO2 derived from bangka ilmenite and TiO2 Commercial P-25 Degussa

"Potensi mineral ilmenit sangat besar di Indonesia, namun sampai saat ini belum bisa dioptimalkan. Untuk itu pemanfaatan mineral ilmenit menjadi hal yang penting tidak hanya digunakkan untuk mengekstraksi TiO2 namun juga untuk diaplikasikan pada sel surya tersensitasi zat pewarna (DSSC) guna mencukupi kebutuhan energi dunia khususnya Indonesia. Pada penelitian ini, fabrikasi DSSC dibuat dari material ilmenit Bangka, TiO2 hasil sintesis ilmenit Bangka dan TiO2 komersial P-25 Degussa. Material ilmenit yang digunakan adalah ilmenit 100, 200 dan 325 mesh, sedangkan sintesis TiO2 dibuat dari mineral ilmenit 100 mesh. Karakterisasi material dievaluasi dengan menggunakkan XRD, SEM, dan UVVIS. Selanjutnya, material tersebut kemudian diintegrasikan kedalam prototipe DSSC. Kelayakan dan performa DSSC tersebut diukur berdasarkan pengukuran tegangan sirkuit terbuka (Voc) yang dilakukan di bawah penyinaran sinar putih menggunakan multimeter. Hasil penelitian menunjukkan material ilmenit dengan ukuran partikel 325 mesh memiliki tingkat performa yang lebih tinggi (56 mV) dibandingkan dengan ilmenit 200 mesh (52,8 mV) dan 100 mesh (46 mV). Untuk material TiO2 sintesis (14,2 mV) memiliki tingkat performa yang lebih rendah dibandingkan dengan baik P-25 Degussa (60 mV), maupun material ilmenit.

The potential of ilmenite mineral in Indonesia is huge, but until today it is not yet optimized. Therefore the utilization of ilmenite mineral becomes important, not only used to extract TiO2 but also to be applied in dye sensitized solar cell (DSSC) aimed at fulfilling the world's energy needs especially Indonesia. In this study, DSSC prototype is fabricated from ilmenite Bangka, TiO2 derived from Bangka ilmenite and TiO2 commercial P-25 Degussa. The ilmenite used is ilmenite 100, 200 and 325 mesh, while the synthesized TiO2 was made from 100 mesh ilmenite mineral. The characterization of the material was performed by using XRD, SEM, and UV-VIS. Furthermore, the material is integrated into DSSC prototypes. The feasibility and performance of the DSSC was evaluated by measuring the open circuit voltage (Voc) under white light illumination using a multimeter. The results showed ilmenite with particle size 325 mesh has a higher level of performance (56 mV) compared to ilmenite 200 mesh (52,8 mV) and 100 mesh (46 mV). For synthesized TiO2 (14.2 mV) had a lower level of performance than either P-25 Degussa (60 mV), and ilmenite."

Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2013

S53032

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Yahdiana

Studi degradasi zat warna tekstil Congo red dengan metode fotokatalitik menggunakan suspensi TiO2 = Photocatalytic degradation studies of congo red textile dye with TiO2 suspension

"Congo Red sebagai salah satu bahan kimia organik sintetik yang banyak digunakan untuk industri tekstil mencemari lingkungan air dan tanah. Zat warna tekstil ada beberapa macam, pada penelitian ini menggunakan zat warna congo red. Percobaan ini bertujuan untuk mengurangi limbah zat warna congo red dengan metode fotokatalitik menggunakan katalis suspensi TiO2. Proses fotokatalisis yang melibatkan partikel-partikel semikonduktor TiO2 di bawah iluminasi sinar UV-Vis akan menghasilkan radikal hidroksil yang dapat mendegradasi zat warna congo red.

Hasil yang didapat menunjukkan konsentrasi TiO2 optimum untuk mendegradasi zat warna congo red adalah 4,5 mg dan waktu optimum yang didapat 150 menit. Penggunaan jumlah TiO2 Optimum (4,5 mg) dengan lama waktu radiasi yang optimum (150 menit), pada berbagai konsentrasi. TiO2 optimum dan waktu optimum adalah sebesar 48,90 %. Sedangkan CODnya sebesar 84,1 %. Penggunaan penjumlahan TiO2 optimum (4,5 mg) dengan lama waktu radiasi yang optimum (150 menit), pada berbagai variasi konsentrasi masih cukup effektif pada konsentrasi congo red 50 ppm absorbansi berkurang sebesar 62,5 % COD berkurang sebesar 10,71 %.

Congo Red as one of the synthetic organic chemicals that widely used for textile industries has been contributed on water and soil polution. In this experiment, congo red dye is used as subtrate. The purpose of this experiment is to reduce congo red dye by photocatalytic process, using TiO2 as catalyst. Photocatalysis process involving TiO2 semiconductor particles under illumination of UV-Vis will produce hydroxyl radicals that can degrade the dye congo red.
The results showed the optimum concentration of TiO2 to degrade the dye congo red was 4.5 mg and obtained the optimum time 150 minutes. Optimum use of the TiO2 (4.5 mg) with the optimum duration of radiation (150 minutes), at various concentrations. TiO2 optimum and optimum time amounted to 48.90 %. While COD of 84.1 %, optimum use of the sum of TiO2 (4.5 mg) with the optimum duration of radiation (150 minutes), at various concentrations are still quite effective at 50 ppm concentration of congo red absorbance was reduced by 62.5% COD was reduced by 10.71 %."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2011

S945

UI - Skripsi Open Universitas Indonesia Library

Daulay, Hadi Sahal Fadly

Sintesis dan karakterisasi struktur nano tio2 dari larutan tioso4 hasil ekstraksi bijih ilmenit bangka = Synthesis and characterization of tio2 nanostructure from tioso4 extracted from bangka ilmenite ore

"Sintesis struktur nano TiO2 telah menjadi perhatian hingga sekarang karena sifat-sifat unggulnya dibandingkan material semikonduktor lainnya. Dalam penelitian ini sintesis dan karakterisasi dari struktur nano TiO2 telah dilakukan. Struktur nano TiO2 dipreparasi melalui teknik presipitasi dengan variabel berupa metode yang dilakukan, pH, dan temperatur kalsinasi yang bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh variabel-variabel tersebut terhadap fasa yang dihasilkan, ukuran kristalit, serta energi celah pita struktur nano TiO2 yang dihasilkan. Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD, FT-IR, UV-Vis DRS, SEM, dan EDS.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode yang lebih baik untuk sintesis struktur nano TiO2 adalah dengan perlakuan aging setelah hidrolisis dengan pH=1.5 dan temperatur kalsinasi 300 oC dimana dihasilkan struktur nano TiO2 dengan anatase seluruhnya dan ukuran kristalit paling besar hingga 4.57 nm. Temperatur kalsinasi yang semakin tinggi mampu meningkatkan ukuran kristalit dari 3.04 menjadi 3.43 nm serta menurunkan energi celah pita dari 3.14 menjadi 3.07 eV.

Synthesis and characterization of TiO2 nanostructure has become intensive until now because of its superior properties among other semiconductor materials. In this work, synthesis and characterization of TiO2 nanostructure have carried out. TiO2 nanostructure was prepared using the precipitation technique with the variation of method, pH, and calcination temperature, aimed at investigating the effects of those variables on the phase, crystallite size, and band gap energy of the resulting TiO2 nanostructure. The characterization was performed using XRD, FT-IR, UV-Vis DRS, SEM, and EDS.
The results show that a better method for synthesizing TiO2 nanostructure is by using aging treatment after hydrolysis with pH=1.5 and calcination temperature 300 oC which successfully obtained TiO2 nanostructure with full anatase phase and biggest crystallite size up to 4.57 nm. The higher calcination temperature has increased the crystallite size from 3.04 to 3.43 nm and decreased the band gap energy from 3.14 to 3.07 eV."

Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2013

S53078

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Dyah Wahyu Larasaty

Nanokomposit selulosa/Cu2O-ZnO sebagai fotokatalisis yang efisien untuk degradasi zat warna congo red = Cellulose/Cu2O-ZnO nanocomposite as an efficient photocatalyst for degradation of congo red dye

"Congo red adalah pewarna azo industri tekstil dengan kontaminan yang berbahaya bagi lingkungan perairan. Pada penelitian ini nanokomposit berbasis biopolimer yang digabung dengan bimetal semikonduktor tipe p-n heterojungtion telah berhasil disintesis didukung dengan karakterisasi FTIR, XRD, UV-DRS, SEM-EDS-Mapping, TEM-HRTEM, dan BET yang dimanfaatkan dalam proses fotodegradasi terhadap zat warna congo red. Tembaga (I) oksida (Cu2O) disintesis dengan metode presipitasi diperoleh energi band gap 2,29 eV dan seng oksida (ZnO) dengan metode kopresipitasi diperoleh energi band gap 3,22 eV. Nanokomposit Selulosa/Cu2O-ZnO memiliki ukuran partikel rata-rata 14,36 nm dan energi band gap menjadi 2,55 eV yang dapat digunakan sebagai fotokatalis pada daerah sinar tampak. Kondisi optimum uji aktivitas fotokatalitik diperoleh dengan massa 0,03 g, pH 3, dengan rasio komposit Cu2O-ZnO dan nanokomposit Selulosa/Cu2O-ZnO yang terbaik pada rasio 1:1, dan waktu reaksi 30 menit diperoleh persen degradasi maksimum sebesar 96,99%. Proses degradasi sesuai dengan studi kinetika reaksi orde reaksi satu dengan nilai R2 0,9822 dan konstanta laju 0,0567 menit-1. Isoterm adsorpsi mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir dengan nilai R2 sebesar 0,9951 yang berarti terjadi pada permukaan yang monolayer, menunjukkan bahwa proses yang terjadi adalah fotokatalisis atau degradasi. Nanokomposit berbasis biopolimer yang ramah lingkungan digabung dengan bimetal semikonduktor dapat dijadikan green katalis yang menghasilkan kinerja fotokatalitik yang tinggi dalam degradasi zat warna.

Congo red is azo dyes in the textile industry with contaminants that are harmful to the aquatic environment. In this study, nanocomposites of semiconductors bimetall with p-n heterojunction supported by biopolymer were successfully synthesized and supported by characterization of FTIR, XRD, UV-DRS, SEM EDS-Mapping, TEM-HRTEM, and BET which are used in the photodegradation process of congo red dye. Copper (I) oxide (Cu2O) was synthesized by precipitation method and band gap energy of 2.29 eV and zinc oxide (ZnO) by coprecipitation method and band gap energy of 3.22 eV. Cellulose/Cu2O-ZnO nanocomposite with average particle size of 14.36 nm and band gap energy of 2.55 eV can be used as a photocatalyst in visible light. The optimum condition of the photocatalytic activity were obtained with a mass of 0.03 g, pH 3, with the best ratio of Cu2O-ZnO composite and Cellulose/Cu2O-ZnO nanocomposite at a ratio of 1:1, and a reaction time of 30 minutes obtained a percentage maximum degradation of 96.99 %. The degradation process was in accordance with the first-order reaction kinetics study with an R2 value of 0.9822 and a rate constant of 0.0567 min-1. The adsorption isotherm follows the Langmuir adsorption isotherm with an R2 value of 0.9951 which means that it occurs on a monolayer surface, indicating that the process occurs is photocatalysis or degradation. Enviromentally friendly nanocomposites of semiconductors bimetall with supported by biopolymer can be used green catalysts that produce high photocatalytic performance in dye degradation."

Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2021

S-pdf

UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library

Latifa Hanum Lalasari

Sintesis Material Mesopori Fe2O3 TiO2 dari Mineral Ilmenit Bangka sebagai Fotokatalis = The Synthesis of Mesoporous Fe2O3 TiO2 Materials from Bangka-Indonesia Ilmenite as Photocatalyst

"[ABSTRAK

Indonesia memiliki banyak sumber daya alam ilmenit yang dapat

dimanfaatkan lebih lanjut menjadi material mesopori Fe2O3 TiO2. Material

mesopori dengan dinding (wall) yang tersusun atas nano-kristalin TiO2 adalah

kandidat yang sangat menjanjikan dalam memberikan sumbangan yang sangat

signifikan untuk mengatasi permasalahan lingkungan dan krisis energi yang

melanda dunia. Namun demikian, hingga sekarang ini masih sulit untuk

memperoleh kombinasi sinergis dua hal utama yaitu susunan pori yang teratur

(highly-oriented) dan tingkat kristalinitas yang tinggi.

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis mesopori Fe2O3 TiO2 dari

mineral ilmenit (FeTiO3) untuk aplikasi pemurnian air limbah dan pembuatan

prototipe DSSC. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah kombinasi

teknik hidrotermal dan sol−gel. Tahapan proses adalah mineral ilmenit yang telah

dihaluskan dilakukan proses dekomposisi dengan larutan basa dalam autoklaf

kemudian dilanjutkan dengan proses pelindian menggunakan asam sulfat. Larutan

TiOSO4 yang dihasilkan digunakan sebagai prekursor dalam mempersiapkan

nanopartikel TiO2 atau material mesopori Fe2O3 TiO2. Pengontrolan dalam

proses sol−gel dilakukan dengan penambahan Fe, dextrin dan triblock copolimer.

Hasil penelitian dikarakterisasi menggunakan XRF, AAS, TEM/SEM, BET,

XRD, DRS, UV Vis.

Hasil penelitian memberikan gambaran tentang potensi yang besar

terhadap ilmenit Bangka untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam

pembuatan material mesopori Fe2O3 TiO2. Ilmenit terdekomposisi dengan pelarut

basa (KOH dan NaOH) membentuk fase intermediet yaitu kalium titanat dan

natrium titanat dengan morfologi yang berbentuk benang-benang halus.

Penambahan bubuk Fe dan dextrin mampu mengontrol pembentukan nanopartikel

dan meningkatkan kemurnian TiO2. Penelitian ini juga berhasil mempersiapkan

mesopori Fe2O3 TiO2 yang digolongkan sebagai bidang kristal anatase maupun

rutil dengan ukuran kristal rata-rata berkisar 5 -7 nm, energi band gab berkisar

3,00 ? 3,16 eV dan luas permukaan, SBET berkisar.100 ? 151 m2/g.;

ABSTRACT

Indonesia has many natural resources including ilmenite which could be

exploited further into mesoporous TiO2 Fe2O3 materials. Mesoporous materials

with walls composed of nano-crystalline TiO2 are very promising candidate in a

very significant contribution for solving environmental problems and energy crisis

that hit in the world. However, until now it is still difficult to obtain a synergistic

combination of two major things that the regular arrangement of pores (highlyoriented)

and a high degree of crystallinity.

This study aims to synthesize mesoporous TiO2 Fe2O3 of the ilmenite

(FeTiO3) mineral for waste water purification applications and prototyping DSSC.

The method used in the study is a combination of hydrothermal and sol-gel

techniques. Stage of the process was ilmenite mineral which has been smoothed

carried out the decomposition process using alkaline solution in the autoclave and

then followed by a leaching process using sulfuric acid. The TiOSO4 solution

obtained was used as a precursor in the preparation of TiO2 nanoparticles or

mesoporous TiO2 Fe2O3 material. Controlling the sol-gel process was done with

the addition of Fe, dextrin and triblock copolimer. The results of the study were

characterized using XRF, AAS, TEM/SEM, BET, XRD, DRS, UV-Vis apparatus.

The results of the study provided an overview of the enormous potential of

the Bangka-Indonesia ilmenite to be used as raw material in the manufacture of

mesoporous TiO2 Fe2O3 materials. Ilmenite decomposed by alkaline solvent

(KOH and NaOH) formed the intermediate phase of potassium titanate and

sodium titanate with morphology shaped by fine threads. The addition of Fe

powder and dextrin were able to control the formation nanoparticles and increase

the purity of TiO2. This study also succeeded in preparing mesoporous

TiO2 Fe2O3 classified as anatase and rutile crystal planes with an average crystal

size ranges from 5 to 7 nm, the band gap energy ranges from 3.00 to 3.16 eV and

the surface area (SBET) ranges from 100 to 151 m2/g.;Indonesia has many natural resources including ilmenite which could be