Limbah zat warna malasit hijau/
malachite green banyak banyak dihasilkan oleh industri tekstil dan budidaya ikan hias yang memiliki potensi karsinogenik terhadap makhluk hidup. Oleh karena itu, pada penelitian ini telah berhasil disintesis fotokatalis nanokomposit Kitosan/WO
3-Fe
3O
4 untuk mendegradasi limbah zat warna malasit hijau menggunakan sinar tampak. Nanopartikel WO
3 dan nanopartikel Fe
3O
4 masing-masing dengan energi celah pita 2,748 eV dan 1,879 eV serta ukuran kristal masing-masing 38,883 nm dan 27,292 nm.
Heterojunction WO
3-Fe
3O
4 dengan rasio (1:1) menunjukkan aktivitas fotokatalitik terbaik dan memiliki energi celah pita 2,039 eV dan ukuran kristal 24,390 nm. Nanokomposit Kitosan/[WO
3-Fe
3O
4 (1:1)] memiliki energi celah pita 2,041 eV dan ukuran partikel 30,626 nm. Desain percobaan dan optimasi fotokatalitik menggunakan
response surface methodology (RSM) dan
artificial neural network (ANN) menunjukkan efisiensi degradasi 97,757% dengan kondisi dosis katalis 1,82 g/L, konsentrasi malasit hijau 5 ppm, waktu 115 menit, dan pH 9. Studi kinetika mengikuti kinetika reaksi
pseudo orde pertama (
pseudo first order) dengan R
2 adalah 0,978 dan konstanta laju reaksi (k) adalah 0,0171/menit dan persamaan laju degradasi malasit hijau v=k[MG]. Berdasarkan hasil penelitian ini, pengembangan nanokomposit menggunakan
support biopolimer seperti kitosan dengan nanopartikel WO
3-Fe
3O
4 dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik dan berpotensi untuk pengolahan limbah zat warna yang ramah lingkungan.
Malachite green dye waste, commonly produced by the textile industry and ornamental fish farming, poses carcinogenic risks to living organisms. This study successfully synthesized a Chitosan/WO3-Fe3O4 nanocomposite photocatalyst to degrade malachite green dye waste using visible light. The WO3 and Fe3O4nanoparticles, with bandgap energies of 2,748 eV and 1,879 eV, respectively, and crystal sizes of 38,883 nm and 27,292 nm, were used. The WO3-Fe3O4 heterojunction (1:1) exhibited the best photocatalytic activity with a bandgap energy of 2,039 eV and a crystal size of 24,390 nm. The Chitosan/[WO3-Fe3O4 (1:1)] nanocomposite showed a bandgap energy of 2,041 eV and a particle size of 30,626 nm. Experimental design and photocatalytic optimization using response surface methodology (RSM) and artificial neural network (ANN) demonstrated a degradation efficiency of 97,757% under conditions of 1,82 g/L catalyst dose, 5 ppm malachite green concentration, 115 minutes, and pH 9. The kinetics study followed a pseudo-first-order reaction with an R2 of 0.978 and a reaction rate constant (k) of 0.0171/min, with the degradation rate equation v=k[MG]. These findings suggest that developing nanocomposites using biopolymer supports like chitosan with WO3-Fe3O4 nanoparticles can enhance photocatalytic activity and offer potential for environmentally friendly dye waste treatment.