Sintesis Komposit Polianilina/Tembaga Ferit dengan Variasi Komposisi PANi untuk Aplikasi Fotodegradasi Remazol Red RB 133 Secara Foto-Fenton

Abstract

Remazol red RB 133 (RR RB 133) merupakan suatu zat warna azo reaktif dengan struktur aromatik yang banyak digunakan industri tekstil. Zat warna ini umumnya bersifat toksik, mutagenik, dan karsinogenik sehingga berpotensi mencemari lingkungan perairan. Salah satu metode efektif untuk mengatasi masalah tersebut adalah Advanced Oxidation Process (AOP), khususnya foto fenton, yang menghasilkan radikal hidroksil (•OH) untuk menguraikan senyawa organik. Material CuFe₂O₄ (tembaga ferit) berpotensi sebagai katalis foto-fenton karena mampu menyerap cahaya tampak dan bersifat magnetik. Aktivitas foto fenton dari CuFe₂O₄ masih dibatasi oleh tingginya laju rekombinasi pasangan elektron lubang. Oleh karena itu, CuFe₂O₄ dikompositkan dengan polianilina (PANi) yang memiliki mobilitas elektron tinggi sehingga mampu meningkatkan pemisahan muatan. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh variasi komposisi PANi terhadap karakteristik struktur kristal, morfologi permukaan, gugus fungsi, dan sifat optik komposit PANi/tembaga ferit, serta menentukan komposisi optimum sebagai material foto-fenton dalam penghilangan RR RB 133. CuFe₂O₄ disintesis menggunakan metode kopresipitasi, PANi melalui polimerisasi oksidatif dengan teknik rapid mixing, dan komposit PANi/tembaga ferit menggunakan metode impregnasi basah dengan variasi rasio massa 1:6, 1:1, dan 6:1. Material hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS). Aktivitas foto-fenton dievaluasi melalui penghilangan RR RB 133 dengan penambahan H₂O₂ di bawah penyinaran cahaya tampak setelah proses adsorpsi selama 30 menit. Hasil sintesis menunjukkan bahwa CuFe₂O₄ berhasil diperoleh dalam bentuk serbuk cokelat kehitaman, sedangkan PANi berupa serbuk hijau tua.Komposit PANi/tembaga ferit berhasil disintesis pada seluruh variasi rasio massa. Karakterisasi XRD menunjukkan bahwa CuFe₂O₄ memiliki struktur spinel dengan fase campuran kubik dan tetragonal serta fase minor CuO. Setelah pembentukan komposit, puncak karakteristik CuFe₂O₄ dan PANi tetap teramati tanpa perubahan struktur kristal utama, namun teridentifikasi fase Fe₂O₃. Peningkatan kandungan PANi menyebabkan ukuran kristalit meningkat dan persentase kristalinitas menurun. Hasil SEM menunjukkan bahwa PANi melapisi permukaan CuFe₂O₄ dengan tingkat pelapisan yang meningkat seiring bertambahnya kandungan PANi, sedangkan pada rasio 1:1 distribusi PANi paling homogen sehingga menghasilkan kontak antarmuka yang lebih baik.