Tesis

Sintesis nanokomposit zno/silika aerogel dan aplikasinya sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna metilen biru / Yuli Agustina

Abstrak
Metilen biru merupakan salah satu pewarna dasar yang banyak digunakan dalam dunia industri. Pewarna ini memiliki struktur berupa senyawa aromatik heterosiklik yang merupakan senyawa toksik dan sangat berbahaya bagi manusia. Metode fotokatalisis sangat diperlukan untuk mendegradasi kontaminasi zat warna ini di dalam lingkungan. Salah satu katalis yang dapat digunakan sebagai fotokatalis adalah nanopartikel ZnO. Namun nanopartikel ZnO mudah teragregasi sehingga diperlukan matriks penyangga berupa silika aerogel yang berpotensi untuk meningkatkan fungsi aplikatif dari nanopartikel ZnO sebagai fotokatalis. Penggunaan silika aerogel sebagai matriks diharapkan mampu mengontrol ukuran dan persebaran nanopartikel ZnO melalui treatment kalsinasi dan perbandingan komposisi. Nanokomposit ZnO/Silika aerogel disintesis melalui inovasi penggunaan metode lelehan garam yang memproduksi oksida dalam matriks silika. Sintesis dilakukan dengan melibatkan prekursor utama garam ZnCl2 dan silika aerogel pada berbagai variasi temperatur kalsinasi dan perbandingan komposisi. Proses penelitian dilakukan melalui enam tahap diantaranya (1) Ekstraksi silika dari abu bagasse ( abu ampas tebu) (2) sintesis matriks silika aerogel (3) Karakterisasi matriks silika aerogel (4) sintesis nanokomposit ZnO/Silika aerogel (5) Karakterisasi nanokomposit ZnO/Silika aerogel dan (6) Uji aplikasi nanokomposit ZnO/Silika aerogel sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna metilen biru. Keberhasilan hasil sintesis matriks silika aerogel menggunakan FTIR ditunjukkan dengan munculnya pita vibrasi pada bilangan gelombang 1.069 cm-1 3.245 cm-1 dan 1.250 cm-1 yang berturut-turut menunjukkan gugus fungsi Si-OH Si-O-Si dan Si-CH3. Munculnya ZnO pada matriks silika aerogel ditunjukkan dengan adanya vibrasi pada bilangan gelombang 480 cm-1 dan interaksi antar keduanya ditunjukkan dengan munculnya gugus Zn-O-Si pada bilangan gelombang 951 cm-1. Fakta keberhasilan sintesis matriks silika aerogel didukung dengan uji menggunakan Surface Area Analyzer yang menunjukkan luas permukaan silika aerogel sebesar 526 58 m2/g. Ketika ZnO telah dikompositkan pada matriks silika aerogel terjadi penurunan luas permukaan akibat terisinya pori matriks silika aerogel oleh nanopartikel ZnO. Luas permukaan nanokomposit ZnO/Silika aerogel yang disintesis pada temperatur 350 400 dan 450 oC berturut-turut sebesar 26 25 21 47 dan 22 28 m2/g. Analisis menggunakan SEM menunjukkan morfologi dari matriks dan nanokomposit berupa bulatan-bulatan homogen dan terlihat lebih halus pada nanokomposit dengan persebaran Zn yang cukup merata. Variasi temperatur kalsinasi dan perbandingan massa berpengaruh terhadap keberhasilan sintesis ZnO pada matriks silika aerogel yang ditunjukkan dengan munculnya intensitas puncak Zn yang berbeda pada difraktogram XRD. Karakteristik energi celah pita nanokomposit diperoleh berdasarkan uji UV-Vis DRS sebesar 3 24 eV dan berhasil diaplikasikan sebagai fotokatalis dengan persentase degradasi terhadap metilen biru terbesar sebanyak 96% pada iradiasi di bawah sinar UV.

Informasi Detail

DDC

Rt 537.2448 AGU s

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Kimia, 2022.

Deskripsi Fisik

xvi, 82 lembar : ilus. ; 30 cm

Bahasa

Indonesia

No Reg

08426/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2022

Subjek

1. NANOKOMPOSIT - FOTOKATALIS
2. NANOCOMPOSITES - PHOTOCATALYST

Pembimbing

1. Prof. Dr. Fauziatul Fajaroh, M.s.;2. Dr. Nazriati, M.si

Lampiran Berkas