Sintesis TIO2 – Karbon Aktif dari Ampas Kopi dengan Metode Hidrotermal untuk Fotodegradasi Diazinon

Abstract

Penelitian ini dilakukan dengan sintesis satu langkah menggunakan metode hidrotermal selama 12 jam dengan suhu 180oC. Larutan TTIP sebanyak 5 mL dicampur dengan 30 mL etanol dan 30 mL akuades, kemudian diaduk secara magnetik dengan kecepatan 700 rpm selama 1 jam. Tahapan selanjutnya pada larutan ditambahkan karbon aktif dan diaduk selama 2 jam dengan kecepatan 700 rpm. Massa karbon aktif pada penelitian ini divariasi yaitu 5 ,10, dan 15 gram. Kemampuan fotokatalisis dari material komposit dalam mendegradasi larutan diazinon dilakukan terhadap 200 mL larutan pestisida diazinon dengan menambahkan 1 g material hasil sintesis. Uji fotodegradasi dilakukan dalam chamber UV selama 8 jam (1 jam tanpa iradiasi UV dilanjutkan 7 jam dengan iradiasi UV) dengan sampling tiap 1 jam. Material setelah diiradiasi kemudian dicuci hingga netral dan dikeringkan. Proses selanjutnya yaitu pengujian menggunakan XRF untuk melihat unsur Ti yang masih tersisa dalam material. Perlakuan tersebut diulangi sebanyak tiga kali untuk mengetahui kemampuan reusabilitas dari material komposit hasil sintesis. Partikel TiO2 pada sampel TiO2 dan TiO2-KA memiliki morfologi seperti bola dengan ukuran yang tidak seragam. Karakterisasi XRD dari keempat material TiO2 hasil sintesis memiliki puncak difraksi dalam TiO2 fasa anatase. Hasil karakterisasi XRD juga menunjukkan material hasil sintesis memiliki ukuran kristal berukuran nano. Penambahan karbon aktif mempengaruhi pada kristanilitas dari material yaitu semakin banyak material karbon aktif maka terjadi penurunan pada persen kristanilitas. Luas permukaan tertinggi pada material hasil sintesis adalah TiO2-KA/10 yaitu sebesar 286,10 m2/g. Distribusi ukuran pori keempat sampel tidak hanya memiliki struktur mesoporous, tetapi juga memiliki struktur macroporous. Energi band gap pada sampel berada pada rentang 3,2-3,3 eV. Kemampuan fotokatalisis material komposit TiO2-KA lebih tinggi dibandingkan material TiO2. Material komposit TiO2-KA/10 merupakan material komposit dengan kemampuan fotokatalisis paling tinggi yaitu mampu mendegradasi larutan diazinon 65,18%. Evaluasi kemampuan reusabilitas dilakukan dengan pengulangan fotodegradasi sebanyak tiga siklus. Efisiensi TiO2-KA/5, TiO2-KA/10, dan TiO2 KA/15 untuk mendegradasi secara berturut-turut berkurang sebesar 12,58%, 11,63%, dan 9,80% (siklus pertama hingga siklus ketiga). Unsur Ti yang tersisa dalam material komposit diuji dengan XRF yang cenderung stabil.