Synthesis and characterization of TiO2-Fe for photocatalytic applications of domestic waste

Abstrak

Air  limbah dapat berasal dari buangan rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum yang mengandung bahan-bahan yang dapat membahayakan kehidupan manusia     maupun makhluk hidup serta mengganggu kelestarian lingkungan. Air limbah rumah tangga telah didaur ulang dengan berbagai metode. Salah satunya yaitu dengan Fotodegradasi dengan memanfaatkan sinar ultraviolet sebagai proses fotokatalisis. Material anorganik merupakan semikonduktor yang mempunyai aktivitas fotokatalis yang dapat menyerap foton dan melakukan reaksi transformasi antar  muka material secara simultan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan dopan logam Fe terhadap aktivitas fotokatalis TiO₂ dalam pengolahan limbah simulasi methylene blue dan limbah domestik. Prekursor yang digunakan adalah TiO₂ P25 Degussa Anatase. Penambahan dopan Fe dilakukan dengan menggunakan metode Hidrotermal dengan variasi 2 %, 4 % dan 6%. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa TiO2 memiliki derajat kristalinitas yang tinggi sehingga proses difusi elektron akan lebih cepat sehingga proses transfer elektron secara keseluruhan dalam SSPT lebih tinggi sehingga dapat meningkatkan efisiensinya. Hasil karakterisasi SEM-EDX menunjukan bahwa partikel TiO₂-Fe tersebar dalam bentuk spherical dengan ukuran kurang dari (<)100 nm dan cenderung teraglomerasi. Hasil pengujian limbah simulasi methylen blue dengan spektrofotometer UV-Vis menunjukkan penambahan doping dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik pada limbah methylen blue yaitu pada variasi 6 %. Variasi yang digunakan dalam analisa parameter pH, COD dan TSS yaitu pada kode sampel A6 dengan variasi Fe 6 % dengan hasil pH yaitu 6, COD 140,26 mg/L dengan % degaradasi 59,17 % dan TSS 40 mg/L dengan % degradasi 23,07%.

Kata kunci: TiO₂-Fe, Fotokatalis, Methylen blue, Limbah domestik