Kinerja Fotokatalis Fe/TIO2 Nanotubes (Tnt) Terhadap Naphthol Blue Black Dye dengan Pengaruh Variasi Massa Dopan Fe3+

Abstract

Naphthol Blue Black (NBB) merupakan zat warna azo anionik yang banyak digunakan dalam industri tekstil dan batik. Senyawa ini bersifat toksik, stabil, serta sulit terdegradasi secara alami sehingga berpotensi mencemari lingkungan perairan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah fotokatalisis menggunakan TiO₂ nanotube (TNT). Namun, TiO₂ memiliki keterbatasan karena hanya aktif pada daerah ultraviolet akibat energi band gap yang relatif besar. Modifikasi TiO₂ melalui doping ion Fe³⁺ (0; 0,1; 0,3; 1,0; dan 2,0%) dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik dengan memperluas daerah serapan cahaya ke wilayah tampak dan menghambat rekombinasi pasangan elektron-hole. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh variasi massa dopan Fe³⁺ terhadap aktivitas fotokatalitik TiO₂ nanotube dalam mendegradasi NBB serta menentukan kondisi optimum pH, dosis katalis, dan reusabilitas katalis Fe/TNT. Sintesis Fe/TNT dilakukan menggunakan metode hidrotermal satu tahap dengan bahan dasar TiO₂ mikropowder dan NaOH. Variasi massa dopan Fe³⁺ yang digunakan adalah 0; 0,1; 0,3; 1,0; dan 2,0% menggunakan FeCl₃·6H₂O sebagai sumber ion Fe³⁺. Campuran dihidrotermalkan pada suhu 130°C selama 24 jam, kemudian dicuci menggunakan HCl hingga pH 3 dan dicuci kembali menggunakan akuades hingga pH netral. Material dikeringkan pada suhu 80°C selama 12 jam dan dikalsinasi pada suhu 400°C selama 2 jam. Aktivitas fotokatalitik diuji menggunakan larutan NBB 25 ppm dengan penyinaran lampu LED 100 W pada daerah cahaya tampak. Parameter yang dikaji meliputi waktu adsorpsi, variasi massa dopan Fe³⁺, variasi pH (2, 3, 4, 5, dan 8), variasi dosis katalis (1–6 g/L), serta reusabilitas katalis.