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 %.