2020 : SINTESIS ZIF-8/TiO2 SECARA INSITU DAN IMPREGNASI SEBAGAI FOTOKATALIS PADA REAKSI FOTODEGRADASI ZAT WARNA ANIONIK DAN KATIONIK

Hamzah Fansuri S.Si., M.Si., Ph.D
Yuly Kusumawati S.Si, M.Si

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Pengembangan material baru yang berfungsi sebagai fotokatalis dalam mempercepat reaksi fotodegradasi zat warna anionik dan kationik terus dilakukan. TiO2 merupakan oksida logam yang memiliki energi bandgap (Eg=3,2 eV) dan ZnO (Eg=3,17 eV), dimana kedua logam oksida tersebut merupakan bahan semikonduktor yang sangat baik jika digunakan sebagai fotokatalis zat warna anionik dan kationik. Namun aktivitas fotokatalis TiO2 perlu ditingkatkan dengan material lain sebagai pendukungnya. Salah satu material pendukung adalah MOF (Metal Organik Framework), material berpori yang tersusun atas logam dan ligam organik. Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIF) ZIF-8 merupakan sub kelas MOF yang mengandung ion Zn2+ yang dapat bekerja secara sinergi dengan TiO2. sehingga dapat meningkatkan aktivitas fotokatalisnya. Selain itu, luas permukaan spesifik yang besar dan struktur pori yang teratur merupakan keuntungan penggunaan ZIF-8 sebagai material pendukung katalis. Peningkatan aktivitas fotokatalis ini juga memerlukan penyerapan sinar UV, sehingga dihasilkan elektron dan hole. Hole merupakan lubang positif yang disebabkan oleh perpindahan elektron. Elektron dan hole merupakan spesies terpenting untuk memulai proses fotodegradasi. ZIF-8/TiO2 diharapkan mampu bekerja secara efektif dan simultan untuk mendegradasi zat warna anionik ataupun kationik. ZIF-8/TiO2 mempunyai kelebihan struktur berpori dan mempunyai luas permukaan yang besar jika dibandingkan dengan TiO2 murni. Tujuan penelitian ini diharapkan reaksi fotodegradasi dapat lebih efektif dengan adanya material ZIF-8/TiO2 sebagai fotokatalis sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang ramah lingkungan dan tidak berbahaya. Pada penelitian ini akan dilakukan sintesis dan karakterisasi ZIF-8/TiO2 serta efektivitasnya terhadap reaksi fotodegradasi terhadap zat warna anionik dan kationik. Material ZIF-8/TiO2 diuji karakterisasinya menggunakan XRD, DR-UV, SEM, FTIR, dan GC, serta Spektrofotometer UV. Instrumen XRD digunakan untuk mengetahui struktur kristal, DR-UV untuk mengetahui nilai band gap dan SEM untuk mengetahui morfologi kristal dan % komposisinya. FTIR untuk mengetahui gugus fungsi yang berubah, sedangkan Spektrofotometer UV untuk mengetahui adsorbansi dari senyawa zat warna yang terdegradasi. Penelitian Megister ini melibatkan sedikitnya 1 mahasiswa S3 serta merupakan penelitian pendukung unggulan yang mendukung roadmap penelitian Laboratorium Kimia Material dan Energi (sudah LBE), serta sesuai dengan roadmap penelitian Pusat Studi Sains Fundamental. Luaran dari penelitian berupa artikel-artikel ilmiah yang dipublikasi dalam Seminar Nasional, Seminar Internasional dan Jurnal Internasional terindeks Scopus (Materials Today , Q1), meluluskan 3 mahasiswa S1, Buku Ajahr serta draft Paten.