IMMOBILISASI TiO 2 DALAM MATRIKS SiO DENGAN METODE SOL-GEL UNTUK MENDEGRADASI LIMBAH CAIR PEWARNA TEKSTIL
Abstract
TiO
2
2
selama ini hanya digunakan untuk pewarna cat, pernis, pelapis, plastik,
tinta, dan keramik. Padahal sistem TiO
2
mempunyai potensial redoks +2,8 Volt,
dimana dengan potensial sebesar itu hampir kebanyakan senyawa organik dapat
dioksidasi. Keadaan ini dapat dimanfaatkan untuk mengoksidasi polutan organik
menjadi produk yang tidak berbahaya. Fotokatalis berbasis Titanium dioksida (TiO
)
yang banyak berkembang saat ini digunakan untuk memperbaiki berbagai metode
pengolahan limbah cair pewarna tekstil sebelumnya seperti adsorbsi, biodegradasi,
dan ozonisasi. Pada kenyataannya, penggunaan TiO
serbuk dalam mendegradasi zat
warna tidak efisien. Hal ini disebabkan serbuk TiO
2
yang telah terdispersi dalam zat
warna sulit untuk diregenerasi dan aktivitas fotokatalis TiO
2
semakin menurun pada
konsentrasi TiO
2
2
yang tinggi karena adanya peristiwa turbulensi. Selain itu TiO
memiliki daya adsorbsi yang rendah, sehingga aktivitas fotodegradasi TiO
serbuk
tidak optimal. Kelemahan dari penggunaan TiO
serbuk tersebut dapat diperbaiki
salah satunya dengan cara mengimobilisasikannya dengan metode sol-gel ke dalam
matriks SiO
2
2
yang memiliki struktur berpori dan memiliki daya adsorbsi yang besar.
Tujuan penelitian ini adalah (i) mengetahui pengaruh komposisi terhadap kualitas dan
aktivitas fotokatalis SiO
2
-TiO
, (ii) mengetahui pengaruh suhu kalsinasi terhadap
kualitas dan aktivitas fotokatalis SiO
2
2
-TiO
, (iii) mengetahui pengaruh jumlah lapisan
terhadap kualitas dan aktivitas fotokatalis SiO
TiO
2
2
2
-TiO
.
Pelaksanaan penelitian ini terdiri atas beberapa tahap yaitu : (i) immobilisasi
ke dalam matriks SiO
2
2
, (ii) uji aktifitas, (iii) analisis data. Proses
immobilisasi
TiO
2
ke dalam matriks SiO
2
dilakukan dengan cara mencampurkan TEOS dengan
viii
2
2
2
HNO
, aquades, dan alkohol. Campuran yang dihasilkan kemudian ditambah dengan
TiO
2
3
dengan variasi komposisi 3:1; 1:1; dan 1:3, dan diaduk selama 24 jam. Sol yang
dihasilkan dilapiskan di atas permukaan kaca. Setelah lapisan kering kemudian
dilakukan pemanasan dengan variasi suhu yaitu tanpa pemanasan, 300 ˚C, 400 ˚C,
dan 500 ˚C. Uji aktifitas, dilakukan dengan menggunakan zat warna Red MX-8B 50
ppm yang ditambahkan dengan fotokatalis SiO
2
-TiO
, dan disinari UV selama 24
jam. larutan hasil uji aktivitas selanjutnya ditentukan konsentrasi akhirnya dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Data yang dihasilkan kemudian dianalisis
untuk mengetahui aktivitas fotokatalis dan % degradasi larutan.
2
Dari hasil penelitian diketahui komposisi fotokatalis memberikan pengaruh
yang besar terhadap aktivitas fotokatalis. Semakin banyak jumlah TiO
dalam
fotokatalis maka aktivitas fotokatalis semakin besar. Untuk variasi suhu kalsinasi,
semakin tinggi suhu kalsinasi, aktivitas fotokatalis sedikit menurun. Dengan variasi
jumlah lapisan, semakin banyak lapisan akan sedikit menaikkan aktivitas fotokatalis.
Sedangkan untuk kualitas fotokatalis, variasi komposisi, lapisan, dan suhu kalsinasi,
tidak memberikan perbedaan kualitas fotokatalis. Dari beberapa fotokatalis yang
diuji, fotokatalis dengan variasi komposisi SiO
2
:TiO
1:3, umlah lapis 3 lapis, dan
tanpa pemanasan memiliki aktivitas yang paling baik yaitu sebesar 4.40 10
2
mg/cm
2
s dengan persen degradasi zat warna sebesar 97 %.