Aktivitas Fotokatalitik Komposit TiO2–N/KA dalam Mendegradasi Zat Warna Metilen Biru

Abstract

TiO2 merupakan salah satu material yang sering digunakan oleh para peneliti dalam mendegradasi larutan metilen biru. TiO2 ini tidak dapat diaplikasikan pada skala besar, sehingga perlu adanya material lain sebagai pendukung. Peningkatan aktivitas fotokatalitik adalah dengan menambahkan unsur lain pada TiO2 seperti memanfaatkan nitrogen sebagai dopan. Selain itu, aktivitas fotokatalitik TiO2 dapat permukaan adsorben seperti karbon aktif. Penelitian dilakukan dengan meggunakan TiO2-N/KA sebagai bahan katalis, yaitu TiO2 yang didoping dengan nitrogen lalu dimobilisasi di permukaan karbon aktif (10 gram) menggunakan metode hidrotermal. Tujuan pada penelitian ini dapat mengetahui pengaruh penambahan massa variasi urea (1,5 g; 3 g; 6 g) yang dapat dilihat dari hasil karakterisasi EDX dan pengaruh penambahan karbon aktif pada TiO2-N hasil sintesis yang dapat dilihat dari hasil uji aktivitasnya dalam larutan metil biru (20 ppm) dengan waktu iradiasi selama 105 menit. Material TiO2 murni, TiO2–N (1,5 g), TiO2–N (3 g), TiO2–N (6 g), TiO2–N (1,5 g)/KA, TiO2–N (3 g)/KA, TiO2–N (6 g)/KA mampu mendegradasi laruan metilen biru 20 ppm masing-masing sebesar 87,28%; 97,11%; 99,03%; 98,39%; 99,36%; 98,40%, dan 96,47% dalam rentang waktu 105 menit Selain itu, nilai konstanta laju reaksi (k) masing-masing material dapat diketahui melalui grafik LH orde 1, yaitu sebesar 0,05247 menit-1 untuk TiO2; 0,15152 menit-1 untuk TiO2-N (1,5 g) ; 0,15267 menit-1 untuk TiO2-N (3 g); 0,10372 menit-1 untuk TiO2-N (6 g); 0,17187 menit-1 untuk TiO2-N (1,5 g)/KA ; 0,17514 menit-1 untuk TiO2-N (3 g)/KA; dan 0,11388 menit-1 untuk TiO2-N (6 g)/KA. Oleh karena itu, komposisi nitrogen sebesar 3 g dalam sintesis material komposit TiO2–N/KA merupakan komposisi yang paling optimum dalam penelitian ini.