Potensi Aplikasi Nanopartikel tio2 Sebagai Bahan Pelapis Genteng Tanah Liat Yang Bersifat Self Cleaning Dan Thermal Reducing

Abstract

Atap merupakan unsur terpenting dari sebuah bangunan. Pertimbangan dalam memilih bahan material atap sebuah bangunan adalah kemampuannya dalam menyerap atau bahkan memantulkan panas dimana fungsi utama atap yaitu menaungi dan melindungi bagian di bawahnya dari hujan dan panas matahari. Pemilihan jenis atap yang kurang tepat dapat mengakibatkan suhu di dalam ruangan menjadi meningkat akibat panas tidak mampu ditahan atau diteruskan oleh bahan penutup atap tersebut. Selain permasalahan panas yang ditimbulkan oleh atap, seringkali suatu material atap terkontaminasi karena letaknya di bagian luar sehingga mudah dijangkau oleh debu/kotoran. Debu/kotoran yang menempel akan mengurangi nilai guna dan nilai estetis bahkan dapat merusak permukaan material atap. Berbagai penelitian aktual yang berkaitan dengan permasalahan atap tersebut telah banyak dilakukan namun masih kurang praktis dan tidak ekonomis apabila diaplikasikan. Oleh karena itu perlu adanya upaya lain untuk mengurangi panas yang diakibatkan sinar matahari dan menghilangkan kotoran/debu yang selalu menempel pada atap genteng yaitu dengan cara melapisi genteng dengan nanopartikel Titanium Dioksida (TiO2), dimana material yang dilapisi TiO2 akan memiliki sifat self cleaning dan thermal reducing. Dalam penelitian ini, nanopartikel TiO2 telah berhasil dilapiskan pada genteng tanah liat yang selanjutnya disebut dengan genteng titania. Lapisan TiO2 pada genteng titania dibuat dengan mendispersikan TiO2 dalam air suling dengan menggunakan magnetic stirrer selama 3 jam. Pelapisan ini dilakukan dengan menggunakan metode spray coating dengan 5 variasi jumlah pelapisan dan 1 sampel sebagai kontrol eksperimen dimana sampel-sampel tersebut kemudian diuji sifat self cleaning dan thermal reducing. Pengujian sifat self cleaning dari genteng titania dilakukan terhadap senyawa zat warna metilen biru yang dilapiskan ke permukaan genteng titania dan kemudian disinari dengan sinar UV selama 6 jam, kemudian diamati degradasi warna yang terjadi. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa jumlah pelapisan TiO2 mempengaruhi aktivitas fotokatalitik genteng titania. Semakin banyak jumlah lapisan akan semakin baik aktivitas fotokatalitiknya, hal ini ditunjukkan pada genteng dengan jumlah pelapisan 3x, 4x, dan 5x. Performa terbaik dalam uji self cleaning adalah sampel genteng dengan jumlah pelapisan 3x. Pengujian sifat thermal reducing dari genteng titania dilakukan dengan cara menjemur secara langsung genteng titania di bawah sinar matahari dan kemudian diukur temperatur permukaannya. Hasil pengujian sifat thermal reducing menunjukkan bahwa genteng titania terbukti mampu mereduksi panas matahari sekitar 2℃ dibandingkan dengan genteng tanah liat murni (tanp TiO2). Berdasarkan hasil ini maka genteng titania mempunyai potensi aplikasi sebagai genteng tanah liat dengan tambahan fungsionalnya yaitu dapat membersihkan dirinya sendiri dan juga mampu mereduksi panas yang ditimbulkan matahari. Selanjutnya dilakukan beberapa uji karakterisasi meliputi XRD, FTIR dan SEM-EDX. Pola XRD menunjukkan bahwa TiO2 yang digunakan dalam penelitian memiliki struktur anatase dan struktur kristalin yang berukuran nano. Hal ini dapat dilihat dari pola difraktogram XRD yang menunjukkan bahwa ukuran kristalin TiO2 yang digunakan dalam penelitian ini berkisar antara 15-86 nm. Keberadaan TiO2 pada permukaan genteng titania telah ditunjukkan oleh hasil karakterisasi SEM-EDX yang memperlihatkan morfologi dengan adanya butiran partikel-partikel TiO2 dan juga komposisi unsur yang menunjukkan adanya senyawa TiO2 pada permukaan genteng titania. Bukti ini juga diperkuat dengan hasil analisa FTIR genteng titania yang memperlihatkan adanya puncak serapan Ti-O pada bilangan gelombang 654 cm-1 , dan 2360 cm-1 yang diasumsikan sebagai adanya vibrasi gugus fungsi bervibrasi ulur (stretching vibration)