SINTESIS DAN KARAKTERISASI MATERIAL Fe2O3-ZEOLIT UNTUK FOTODEGRADASI ZAT WARNA METIL MERAH

Muhammad Jauharul Lathif Ramadhan, , Indonesia

Abstract


Industri tekstil di Indonesia mengalami perkembangan sangat pesat sehingga menghasilkan berbagai dampak positif dan negatif. Pencemaran limbah beracun zat warna metil merah menjadi salah satu dampak negatif industri tekstil. Untuk mengurangi dampak negatif limbah metil merah, perlu dilakukan upaya seperti melakukan fotodegradasi menggunakan bahan zeolit alam yang dimodifikasi dengan semikonduktor . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: 1) karakter, 2) aktivitas fotokatalitik, dan 3) lama waktu optimum penyinaran material -zeolit selama fotodegradasi zat warna metil merah di bawah sinar ultraviolet. Material -zeolit dipreparasi menggunakan metode impregnasi dari zeolit alam dan  sebagai prekursor. Zeolit alam diaktivasi secara fisika dan kimia, lalu diimpregnasikan dengan prekursor untuk membentuk -zeolit dengan perbandingan 3:1, 1:1, dan 1:3. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, UV-Vis Diffuse Reflectance dan SEM-EDX. Campuran material -zeolit dan metil merah diatur pada kondisi gelap selama 24 jam sebelum dilakukan fotodegradasi di bawah radiasi UV selama 240 menit. Material -zeolit hasil sintesis menunjukkan karakter berikut: ukuran kristal 8,501 – 14,846 nm, gugus fungsional Fe – O berdasarkan spektra pada 517,77 , energi celah pita kisaran 1,87 eV  3,54 eV, dan ukuran partikel  dan zeolit secara berurutan sebesar 0,141 – 0,313 m dan 0,571 – 6,423 μm. Waktu optimum penyinaran pada fotodegradasi metil merah di bawah sinar ultraviolet oleh material -zeolit adalah 120 menit, dengan persentase degradasi sebesar 94,65% pada komposisi -zeolit 1:3.

 

Kata kunci: Fe2O3-zeolit, Fe2O3, zeolit, fotodegradasi, metil merah


References


Adriati, M., Suseno, A., & Taslimah. (2013). Modifikasi Zeolit Alam Menggunakan Besi (Fe) dan Kobalt (Co) untuk Katalis Degradasi Fenol. Jurnal Kimia Sains Dan Aplikasi, 16(1), 1–5. http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa

Amri, S., & Utomo, M. P. (2017). Preparasi dan Karakterisasi Komposit ZnO-Zeolit untuk Fotodegradasi Zat Warna Congo Red. Jurnal Kimia Dasar, 6(2), 29–36.

Bakharev, T. (2005). Durability of geopolymer materials in sodium and magnesium sulfate solutions. Cement and Concrete Research, 35(6), 1233–1246. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.09.002

Coates, J. (2006). Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach. In Encyclopedia of Analytical Chemistry. John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/9780470027318.a5606

Dai, X., Lu, G., Hu, Y., Xie, X., Wang, X., & Sun, J. (2019). Reversible Redox Behavior of Fe2O3/TiO2 Composites in the Gaseous Photodegradation Process. Ceramics International, 45(10), 13187–13192. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.03.255

Dini, E. W. P., & Wardhani, S. (2014). Degradasi Metilen Biru Menggunakan Fotokatalis ZnO-Zeolit.

Doyan, A., Khalilurrahman, & Susilawati. (2015). Sintesis dan Uji FTIR Barium m-Hexaferrite dengan Doping Logam Mn. Jurnal Pendidikan Fisika Da Teknologi, 1(4), 135–138.

Faisal, M., Suharta, & Pardoyo. (2015). Zeolit Alam Termodifikasi Logam Fe sebagai Adsorben Fosfat (PO43-) pada Air Limbah. Jurnal Kimia Sains Dan Aplikasi, 18(3), 91–95. http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa

Fessenden, R. J., & Fessenden, J. S. (1997). Dasar-Dasar Kimia Organik (A. H. Pudjaatmaka, Trans.). Erlangga. https://books.google.co.id/books?id=WZRav0e4dEkC

Imelda, D., Khanza, A., & Wulandari, D. (2019). Pengaruh Ukuran Partikel Dan Suhu Terhadap Penyerapan Logam Tembaga (Cu) Dengan Arang Aktif Dari Kulit Pisang Kepok (Musa Paradisiaca Formatypica). Jurnal Teknologi, 6(2), 2654–8666.

Lestari, D. U. (2023). Sintesis Pigmen Merah Hematit (α-Fe2O3) dari Pasir Besi dengan Metode Kopresipitasi dan Hidrotermal: A Review. Asian Journal of Science, Technology, Engineering, and Art, 1(2), 255–265. https://doi.org/10.58578/ajstea.v1i2.2036

Markose, A., Das, D., & Ravindran, P. (2023). Quantitative Framework Development for Understanding the Relationship Between Doping and Photoelectrochemical Energy Conversion Of TiO2. In Materials Advances (Vol. 4, Issue 16, pp. 3399–3451). Royal Society of Chemistry. https://doi.org/10.1039/d3ma00059a

Mukti, K. H., Hastiawan, I., Rakhmawaty, D., & Noviyanti, A. R. (2013). Preparasi Fotokatalis Barium Bismut Titanat Terprotonasi (HBBT) untuk Fotodegradasi Metilen Biru.

Nakamoto, K., (1978). Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordiation Compounds, 3rd Edition, John Wiley, New York.

Panayotova, M. I. (2001). Kinetics and Thermodynamics of Copper Ions Removal from Wastewater By Use of Zeolite. Waste Management, 21(7), 671–676. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0956-053X(00)00115-X

Pavia, D. L., Lampman, G. M., Kriz, G. S., & Vyvyan, J. R. (2009). Introduction To Spectroscopy (4th ed.). Brooks/Cole, Cengage Learning.

Piccinin, S. (2019). The Band Structure and Optical Absorption of Hematite (α-Fe2O3): A First-Principles GW-BSE Study. Physical Chemistry Chemical Physics, 21(6), 2957–2967. https://doi.org/10.1039/c8cp07132b

Putra, R. A., Fadlly, T. A., Yakob, M., Monica, D., Asmara, V., Rahwanto, A., & Jalil, Z. (2022). Nanomaterial Sintesis dan Analisis. In Eureka Media Aksara. Eureka Media Aksara.

Rahmah, M. I., Abbas, R. A., & Roomi, A. B. (2023). Hydrothermal Synthesis of α-Fe2O3 Nanostructures and Evaluation of Their Antibacterial Activity. BioNanoScience, 13(2), 609–615. https://doi.org/10.1007/

s12668-023-01107-z

Rosemal, M., Haris, H. M., & Sathasivam, K. (2009). The Removal of Methyl Red from Aqueous Solutions Using Banana Pseudostem Fibers. American Journal of Applied Sciences, 6(9), 1690–1700.

Setiawan, Y., Mahatmanti, F. W., & Harjono. (2018). Preparasi dan Karakterisasi Nanozeolit dari Zeolit Alam Gunungkidul dengan Metode Top-Down. In J. Chem. Sci (Vol. 7, Issue 1). http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs

Sobhanardakani, S., Jafari, A., Zandipak, R., & Meidanchi, A. (2018). Removal of Heavy Metal (Hg(II) and Cr(VI)) Ions from Aqueous Solutions using Fe2O3/SiO2 Thin Films as A Novel Adsorbent. Process Safety and Environmental Protection, 120, 348–357. https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.10.002

Sulania, I., Kaswan, J., Attatappa, V., Karn, R. K., Agarwal, D. C., & Kanjilal, D. (2016). Investigations of Electrical and Optical Properties of Low Energy Ion Irradiated α-Fe2O3 (Hematite) Thin Films. AIP Conference Proceedings, 1731(1), 120021. https://doi.org/10.1063/1.4948093

Widihati, I. A. G., Diantariani, N. P., & Nikmah, Y. F. (2011). Fotodegradasi Metilen Biru dengan Sinar UV dan Katalis Al2O3. Jurnal Kimia, 5(1), 31–42.

Widjajanti, E., Tutik, R., & Pranjoto Utomo, M. (2011). Pola Adsorpsi Zeolit terhadap Pewarna Azo Metil Merah dan Metil Jingga.

Wierzbicka, E., Syrek, K., Mączka, K., & Sulka, G. D. (2021). Photocatalytic Decolorization of Methyl Red on Nanoporous Anodic ZrO2 of Different Crystal Structures. Crystals, 11(2), 1–11. https://doi.org/10.3390/cryst11020215


Refbacks

  • There are currently no refbacks.