Tesis

Pengaruh penambahan carbon quantum dot (CQD) dari limbah ampas tebu pada komposit TIO2/CQD sebagai fotokatalis antibakteri / Fadhillah Choirunnisa

Abstrak
Pencemaran air akibat bakteri patogen ke alam menjadi permasalahan yang banyak dijumpai dilingkungan masyarakat dan dapat membahayakan kesehatan makhluk hidup. Salah satu metode penanganan pencemaran air yang sedang banyak dikembangkan adalah fotokatalis antibakteri. TiO2 adalah material yang cocok digunakan sebagai fotokatalis antibakteri yang efektif dibawah cahaya UV. Efektivitas dibawah cahaya tampak yang kurang dapat ditangani dengan mengompositkan TiO2 dengan material karbon seperti CQD. Penelitian ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan fotokatalis dibawah cahaya tampak seperti matahari. Komposit TiO2/CQD limbah ampas tebu disintesis mengunakan metode hidrotermal dengan variasi penambahan CQD yaitu 0 1 2 3 4 dan 5 mL. Karakterisasi material dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan CQD pada TiO2 dengan bantuan intrumen XRD TEM SEM-EDX PL dan BET. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa penambahan CQD tidak mempengaruhi kemurnian fase kristal TiO2. Volume CQD 3 mL merupakan variasi paling optimal yang dapat menghasilkan ukuran kristal yang tinggi dan lebih teratur sebesar 48 14 nm. Penambahan CQD menyebabkan jarak antara bidang bertambah karena adanya ikatan antara CQD dengan TiO2 dipermukaan. Analisis menggunakan intrumen FTIR membuktikan bahwa CQD berhasil dikompositkan dengan TiO2 ditunjukkan dengan keberadaan gugus C-H C O C C dan Ti-O-C. Penambahan CQD 3 mL menunjukkan serapan IR tertinggi. Karakterisasi TEM menunjukkan bahwa CQD limbah ampas tebu memiliki ukuran rata rata sekitar 5 5 plusmn 0 09 nm dengan ukuran yang hampir sama pada komposit TiO2/CQD 3 mL yang menunjukkan CQD berhasil terdistribusi dipermukaan TiO2 dan tidak menimbulkan aglomerasi yang tinggi. Penambahan CQD 3 mL juga tidak menyebabkan aglomerasi TiO2 yang tinggi ditunjukkan pada analisis distribusi ukuran diperoleh ukuran partikel rata-rata sebesar 110 10 7 68 nm. Kandungan elemen C yang semakin bertambah ditunjukkan dari hasil pengukuran SEM-EDX. Respon material terhadap cahaya ditunjukkan pada pengukuran Photoluminescence (eksitasi 420 nm) dan menunjukkan bahwa penambahan CQD dapat menurunkan intensitas PL dan pengurangan rekombinasi electron-hole. Komposit dengan penambahan CQD 3 mL menunjukkan intensitas yang paling rendah artinya penekanan rekombinasi electron-hole yang optimal dan transfer electron paling efisien. Analisis BET menunjukkan bahwa TiO2 dan komposit TiO2/CQD tergolong material mesopori tipe IV ditandai oleh adanya hysterisis loop dan ukuran diameter pori 14-18 nm. Komposit TiO2/CQD 2 dan 3 mL memberikan keseimbangan terbaik dengan luas permukaan yang tinggi (16 846- 16 942 m2/g) dan volume pori (6 06E-08- 6 34E-08 m3/g) yang baik untuk interaksi dengan medium reaksi. Pengujian antibakteri E. coli dan S. aureus menunjukkan bahwa TiO2/CQD efektif menghambat bakteri dibawah cahaya tampak dibanding tanpa cahaya. Komposit TiO2/CQD 3 mL dapat menghambat pertumbuhan bakteri E. coli dan S. aureus yang paling optimal dibuktikan dengan adanya zona bening disekitar material aktif bertutut-turut 17 78 dan 15 12 mm dibawah cahaya tampak. Selain itu komposit dengan penambahan CQD 3 mL memiliki aktivitas antibakteri fotokatalitik paling tinggi didukung dengan analisis karakterisasi material. Secara keseluruhan hasil penelitian ini berpotensi dalam menangani permasalahan pencemaran air dan sejalan dengan tujuan Sustainable Development Goals (SDGs) poin 6 tentang pengolahan air bersih dan sanitasi.

Informasi Detail

DDC

Rt 547.78 CHO p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2025.

Deskripsi Fisik

xvi, 92 lembar. : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00755/RT/25

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2025

Subjek

1. LIMBAH AMPAS TAHU - FOTOKATALIS ANTIBAKTERI
2. TOFU DUMP WASTE - ANTIBACTERIAL PHOTOCATALYST

Pembimbing

1. Nandang Mufti, S.si, M.t., Ph.d.; 2. Dr. Hari Wisodo, S.pd, M.si

Lampiran Berkas