Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Telah dilakukan degradasi Congo Red dalam air melalui proses fotokatalisis menggunakan TiO2 yang diimobilisasi dengan metoda sol-gel pada dinding bagian dalam kolom tabung gelas. Katalis TiO2 dibuat dari prekursor Titanium tetra isopropoksida (TTIP) dengan metoda sol-gel yang dikalsinasi pada suhu 400 oC. Karakterisasi TiO2 dengan XRD menunjukkan bahwa kristal TiO2 mempunyai struktur anatase, dengan ukuran partikel TiO2 sekitar 8,99 nm. Tabung gelas yang telah dilapisi TiO2 bagian dinding dalamnya dirangkai dalam sistem reaktor fotokatalisis. Rangkaian instrumen ini terdiri dari satu unit reaktor sistem batch yang terdiri dari lampu UV 22 watt (black light). Sistem reaktor dilengkapi dengan aerator yang bertujuan meningkatkan transfer massa dan ketersediaan oksigen larutan sampel dalam tabung gelas sehingga diharapkan dapat meningkatkan proses fotodegradasi. Absorbsi foton oleh TiO2 akan menghasilkan pasangan elektron dan hole positif pada permukaan yang kontak dengan larutan, dan memicu reaksi degradasi zat organik yang terdapat dalam larutan.Dalam penelitian ini dipelajari pengaruh jumlah lapisan TiO2, konsentrasi awal Congo Red, nilai pH dan nilai daya hantar listrik serta keberadaan senyawa intermediet dengan HPLC. Pengamatan yang dilakukan adalah perubahan spektrum serapan dari puncak serapan spesifik pada spektra serapan larutan Congo Red sebelum dan sesudah iradiasi menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Terjadinya degradasi Congo Red ditunjukkan dengan adanya penurunan konsentrasi larutan, penurunan nilai pH, kenaikan nilai daya hantar listrik dan terbentuknya asam oksalat sebagai senyawa intermediet. Sebagai kontrol percobaan, dilakukan iradiasi sinar UV tanpa TiO2 dan menggunakan TiO2 tanpa sinar UV.Hasil dari kedua kontrol percobaan ini tidak menunjukkan berkurangnya konsentrasi Congo Red secara signifikan. Dari hasil uji optimasi reaktor diperoleh jumlah lapisan optimum sebanyak delapan lapis TiO2. Laju degradasi Congo Red meningkat dengan semakin tingginya konsentrasi awal sampai batas konsentrasi optimum pada 50 ppm dengan persentase degradasi mencapai 99,0%. Dari hasil perhitungan kinetika Langmuir-Hinshelwood diperoleh tetapan laju reaksi, kr sebesar 1,311ppm/menit dan tetapan adsorpsi, K sebesar 0,043/ppm. Efisiensi reaktor sebagai nilai quantum yield adalah 77%. Produk senyawa intermediet yang terbentuk hasil degradasi Congo Red berupa asam oksalat yang ditandai adanya penurunan kadar asam oksalat selama iradiasi 11,5 jam.

---

Photocatalytic degradation of Congo Red in water was conducted in a reactor which consist of immobilized TiO2 film coated on to inner wall of glass column tube (IWGCT-TiO2). The TiO2 film was prepared, from titanium tetra isopropoxide (TTIP) as a precursor, by a sol-gel method and calcination at 400 oC. The resulted TiO2 was characterized by mean of UV-Vis spectrometry, XRD and SEM. It was observed that the film has a specific UV-Vis absorption started at 390 nm (that can be attributed to band gap of anatase), unique diffraction intensity at 2θ 25o (attributed to anatase), approximately 8.99 nm crystalite size (predicted from a Scherrer equation), and showsed a good coverage on the glass substrate. The IWGCT-TiO2 then was arranged in a batch reactor system where a 22 watt black UV light was used as the light source and equipped with an aerator to enhance mass transfer and oxygen availability. Upon UV-Vis light illumination, TiO2 surface will generate electron and positive hole that subsequently initiate degradation reaction of organic chemical in adjascent solution.

Series investigation on photo catalytic degradation of Congo Red solution during this research revealed that thickness of TiO2 film resulted from eight times coating give an optimum performance. Optimum photo catalytic degradation rate of Congo Red solution was observed at 50 ppm (initial concentration), where almost 99.0% of Congo Red disappeared during 240 minutes treatment. Langmuir-Hinshelwood kinetic evaluation reveal that typical reaction rate constant, kr is 1,311 ppm/minute and adsorption constant, kr is 0,043/ppm were obtained. As for the present experimental setting, the reactor efficiency evaluation give a quantum yield value, of approximately 77%, for a 11.5 hours reaction time.

It was observed during 11.5 hours photo catalytic degradation of Congo Red there were an occurrence of intermediate simple organic compounds (e.g. oxalic acid and others) before a complete mineralization occurred. Control experiments (the present of UV light but without TiO2 and the present of TiO2 but without light) were conducted for each of all experimental setting and indicated no significant degradation of Congo Red."

"Telah dilakukan degradasi zat warna azo Congo red dalam air melalui proses fotokatalisis dengan TiO2 Degussa P25 yang diimobilisasi/dilapiskan pada dinding bagian dalam kolom gelas. Karakterisasi lapisan TiO2 dengan spektrofotometer UV-Vis menunjukkan adanya awal serapan yang mengindi-kasikan keberadaan celah pita (band gap) yang sesuai dengan struktur kristal anatase dari TiO2. Larutan sampel disirkulasikan dari reservoir melalui kolom gelas dengan menggunakan pompa sirkulasi secara kontinyu. Absorbsi foton oleh TiO2 akan menghasilkan pasangan elektron dan hole positif (e-/h+) pada permukaan yang kontak dengan larutan dan memicu reaksi degradasi zat organik yang terdapat dalam larutan. Dipelajari pengaruh variasi laju alir, kon-sentrasi awal dan adanya anion terlarut. Pengamatan yang dilakukan adalah perubahan UV-Vis spektrum serapan larutan sebelum dan sesudah diiradiasi, nilai pH, daya hantar listrik dalam selang waktu tertentu, dan keberadaan se-nyawa intermediet, molekul organik sederhana, yang ditentukan dengan HPLC. Terjadinya degradasi zat warna azo Congo red ditunjukkan dengan penurunan serapan dari puncak serapan spesifik pada spektra serapan la-rutan Congo red, penurunan pH, kenaikan nilai daya hantar listrik, dan ter-bentuknya asam oksalat sebagai senyawa intermediet. Penguraian molekul zat warna meningkat dengan semakin tingginya laju alir dan tingginya kon-sentrasi awal sampai pada batas konsentrasi optimum. Keberadaan ion sulfat dan ion klorida dalam larutan menyebabkan penurunan laju degradasi. Sebagai kontrol percobaan, dilakukan iradiasi sinar UV tanpa lapisan TiO2 (fotolisis) dan dengan TiO2 tetapi tanpa sinar UV. Hasil dari kedua kontrol percobaan ini tidak menunjukkan berkurangnya konsentrasi Congo red secara signifikan. Dari perhitungan kinetika Langmuir-Hinshelwood diperoleh tetapan laju reaksi, kr, sebesar 0,206 ppm/menit dan tetapan adsorpsi, K, sebesar 0,292/ppm. Efisiensi reaktor sebagai quantum yield adalah 0,24 %.

---

Azo dyes Congo red in water that have been degradated by photoca-talysis using TiO2 Degussa P25, which immobilized on inner wall of a glass column. Characterization of TiO2 film with UV-Vis spectrophotometer shown an initial absorption indicating the presence of band gap that fits the crystal structure of anatase TiO2. Sample solution was circulated from reservoir throught out glass column by circulating pump continuously. TiO2 absorps some amount of photons and releases a pair of electron and positive hole on the TiO2 surface, which then contact with the solution and trigger the degra-dation of organic compound in solution. The influence of flow rate variations, initial concentration and dissolved anions were studied. The observation was performed on the change of absorption UV-Vis spectra before and after irra-diation, pH value, conductivity in certain period of time, and the presence of intermediate compound, simple organic compounds, determined by HPLC. Degradation of azo dyes Congo red was shown by the decrease of Congo red absorption as well as pH solution, the increase of conductivity, and the forma-tion of oxalic acid as intermediate the compound. Decomposition of dye mole-cules would be increased with the increasing of the flow rate and initial con-centration until optimum concentration. The presence of sulphate and chloride ions in the solution would decrease the rate of Congo red degradation. As controls, UV irradiation without TiO2 film; and with TiO2 film but without UV were also performed on the samples. As results, the decrease of Congo red concentration was not shown significantly in both experimens. From the calculation of Langmuir-Hinshelwood kinetics equation, the rate reaction constant (kr) 0,206 ppm/min, and the adsorption constant (K) 0,292/ppm were obtained. The reactor efficiency as quantum yield was 0,24%."

"Zat warna tekstil (reactive dan azo) merupakan zat warna yang banyak digunakan untuk perwarnaan tekstil. Reaktive Red dan Acid Orange 7 merupakan salah satu zat warna yang banyak digunakan dalam industri tekstil. Salah satu contoh pencemaran air, terjadi karena buangan dari limbah pabrik tekstil.Pada penelitian ini percobaan untuk mengurangi limbah zat warna Reaktive Red dan Acid Orange 7 dengan menggunakan metode fotokatalitik dengan TiO2 yang dimmobilisasi pada dinding bagian dalam kolom gelas. Hasil penelitian dengan metode ini didapatkan kondisi optimum. Kondisi optimum yang didapat pada zat warna Reaktive Red adalah lima kali pelapisan katalis TiO2 pada dinding bagian dalam kolom gelas, konsentrasi zat warna Reaktive Red 10 ppm, pada pH 3,0 dengan waktu Radiasi 240 menit.Hasil degradasi Reaktive Red berkisar 99,88%. Kondisi optimum yang didapatkan pada zat warna Acid Orange 7 adalah lima kali pelapisan katalis TiO2 pada dinding bagian dalam kolom gelas, konsentrasi zat warna 10 ppm, pada pH 2,5 dengan waktu Radiasi 270 menit. Hasil degradasi Acid Orange 7 berkisar 92,08%. Dari kedua hasil zat warna diatas bahwa zat warna Reaktive Red lebih cepat dan lebih besar terdegradasi dari pada zat warna Acid Orange."

"Congo Red sebagai salah satu bahan kimia organik sintetik yang banyak digunakan untuk industri tekstil mencemari lingkungan air dan tanah. Zat warna tekstil ada beberapa macam, pada penelitian ini menggunakan zat warna congo red. Percobaan ini bertujuan untuk mengurangi limbah zat warna congo red dengan metode fotokatalitik menggunakan katalis suspensi TiO2. Proses fotokatalisis yang melibatkan partikel-partikel semikonduktor TiO2 di bawah iluminasi sinar UV-Vis akan menghasilkan radikal hidroksil yang dapat mendegradasi zat warna congo red. Hasil yang didapat menunjukkan konsentrasi TiO2 optimum untuk mendegradasi zat warna congo red adalah 4,5 mg dan waktu optimum yang didapat 150 menit. Penggunaan jumlah TiO2 Optimum (4,5 mg) dengan lama waktu radiasi yang optimum (150 menit), pada berbagai konsentrasi. TiO2 optimum dan waktu optimum adalah sebesar 48,90 %. Sedangkan CODnya sebesar 84,1 %. Penggunaan penjumlahan TiO2 optimum (4,5 mg) dengan lama waktu radiasi yang optimum (150 menit), pada berbagai variasi konsentrasi masih cukup effektif pada konsentrasi congo red 50 ppm absorbansi berkurang sebesar 62,5 % COD berkurang sebesar 10,71 %.

---

Congo Red as one of the synthetic organic chemicals that widely used for textile industries has been contributed on water and soil polution. In this experiment, congo red dye is used as subtrate. The purpose of this experiment is to reduce congo red dye by photocatalytic process, using TiO2 as catalyst. Photocatalysis process involving TiO2 semiconductor particles under illumination of UV-Vis will produce hydroxyl radicals that can degrade the dye congo red.

The results showed the optimum concentration of TiO2 to degrade the dye congo red was 4.5 mg and obtained the optimum time 150 minutes. Optimum use of the TiO2 (4.5 mg) with the optimum duration of radiation (150 minutes), at various concentrations. TiO2 optimum and optimum time amounted to 48.90 %. While COD of 84.1 %, optimum use of the sum of TiO2 (4.5 mg) with the optimum duration of radiation (150 minutes), at various concentrations are still quite effective at 50 ppm concentration of congo red absorbance was reduced by 62.5% COD was reduced by 10.71 %."

"ABSTRAKPenghilangan polutan fenol yang sangat beracun dengan proses oksidasi fotokatalitik dengan semikonduktor TiO2 telah banyak dilakukan dan terbukti mampu mengoksidasi fenol menjadi CO2 dan H2O yang tingkat toksisitasnya jauh lebih rendah. Namun, fotokatalis memiliki daya adsorbsi yang rendah terhadap fenol, sehingga membuat laju reaksi pengubahan menjadi lambat. Metode lainnya yaitu adsorbsi. Metode ini dapat mengurangi keberadaan fenol pada perairan dalam jumlah besar, namun tidak dapat menurunkan tingkat bahaya senyawa fenol. Pendekatan yang diharap dapat menyelesaikan masalah ini adalah dikombinasikannya kedua metode ini, yaitu dengan material fotokatalis yang di-support oleh adsorben. Dalam penelitian ini digunakan adsorben karbon aktif serbuk sebagai penyangga yang akan dilapisi dengan fotokatalis TiO2 melalui metode sol-gel sehingga menghasilkan material adsorben ? fotokatalis terintegrasi (AFT).Sol TiO2 dibuat dengan mencampur larutan A yang terdiri dari campuran TiAcAc (Aldrich 75%) 9.7 ml, etanol (Merck p.a) 23.7 ml, dengan larutan B yang terdiri dari H2O 0.71 ml, HCl pekat 0.08 ml dan etanol (Merck, p.a) 15.8 ml. Parameter-parameter yang divariasi adalah kandungan adsorben dalam uji adsorbsi (1, 2 dan 3.3 g/l), loading TiO2 dalam AFT (0, 5, 10, 15, 20, dan 25%), kandungan AFT dalam limbah (1, 1.3, 2, 3.3, dan 10 g/l), konsentrasi awal limbah (10, 30, 50, dan 60 ppm), serta dilakukan pula uji blanko. Reaksi dilakukan di Reaktor Tabung Ter-Aerasi (RTTA) dengan lampu UV dalam dan luar, serta dialirkan air pendingin dan udara pengaduk.Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jumlah adsorben dapat meningkatkan penyisihan fenol. Pada nilai kandungan adsorben sebesar 3.3 g/l fenol sudah 90% tersisih. Peningkatan loading TiO2 dalam AFT hingga nilai tertentu juga meningkatkan penyisihan fenol, dan didapatkan nilai loading TiO2 optimum sebesar 15% yang mampu menyisihkan fenol sebesar 98%. Kandungan AFT yang ditingkatkan dalam limbah juga meningkatkan penyisihan fenol (hingga mencapai 100%) namun pada kandungan yang semakin tinggi, peningkatan penyisihan tidak signifikan. Pada nilai konsentrasi awal limbah yang semakin tinggi, penyisihan fenol menurun dan waktu yang diperlukan untuk mencapai baku mutu meningkat. Dari hasil uji blanko didapatkan bahwa proses adsorbsi dan fotokatalisis yang dilakukan AFT sebanyak 2 g/l memberi penyisihan fenol tertinggi setelah 2 jam yaitu sebesar 91.7%.

---

ABSTRACT

The degradation of phenol which is hazard by photocatalytic oxidation with TiO2 semiconductor has been widely investigated and proved that phenol can be transformed into CO2 and H2O that has much lower toxicity. Photocatalyst itself weakly adsorp phenol and causes low rate of transforming reaction. Another method for phenol degradation is adsorption, which can remove a lot of phenol but can?t decrease the hazardous of phenol substance. In order to solve those problems, this research combined both processes simultaneously by coated activated carbon powder as adsorbent with TiO2 through sol gel method. The material is called ?Adsorben - Fotokatalis Terintegrasi (AFT)?.

The coating of activated carbon with TiO2 was carried through evaporation of solvent. Sol of TiO2 was made by mixing solution A which consisted of TiAcAc (Aldrich 98%) 9.7 ml, ethanol (Merck p.a) 23.7 ml, with solution B which consisted of demineralized H2O 0.71 ml, HCl 0.08 ml and ethanol (Merck, p.a) 15.8 ml. The evaluated parameters were amount of adsorben in adsorption test (1, 2 and 3.3 g/l), loading of TiO2 in AFT (0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%), amount of AFT in the waste system (1, 1.3, 2, 3.3, and 10 g/l), initial concentration of phenol (10, 30, 50, and 60 ppm), and also blank test. The degradation process of phenol was carried under ambient temperature in airsparged tube reactor with inner and outer UV lamps, cooling water, and also spargingair.

The adsorption test showed that degradation of phenol increased as the amount of adsorbent increased. After 2 hours, phenol was 90% degradated with 3.3 g/l activated carbon. Increasing loading of TiO2 in AFT until the optimum point (15%) was also increasing the degradation (after 6 hours, it reached 98%). The addition of AFT amount in the phenol waste caused higher degradation, but lower gradient of degradation increasing. Beside that, the higher initial concentration was, the lower degradation been, and the longer time that was needed to reach the maximum allowed concentration of phenol (0.5 ? 1 ppm). Blank test showed that simultaneous adsorption and photocatalytic process by AFT gave the best degradation among other processes. After 2 hours of test, the phenol degradation by 2 g/l AFT reached 91.7%."

"Limbah dari industri tekstil merupakan salah satu limbah yang berbahaya karena sifatnya yang non biodegradable Salah satu jenis zat warna yang digunakan dalam industri tekstil adalah congo red Degradasi secara fotoelektrokatalitik merupakan metode yang efisien untuk mendegradasi congo red Dalam penelitian ini dilakukan studi terhadap proses degradasi congo red secara fotoelektrokatalisis menggunakan TiO2 nanotube yang diimobilisasi pada plat titanium Lapisan tipis TiO2 dipreparasi menggunakan metode anodisasi dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 500oC Karakterisasi menggunakan DRS UV Vis menghasilkan nilai band gap 3 246 eV XRD menunjukkan struktur kristal anatase dan FESEM menunjukkan TiO2 bermorfologi nanotube serta karakterisasi secara fotoelektrokimia menunjukkan TiO2 aktif pada daerah sinar UV Pengamatan yang dilakukan pada saat degradasi congo red adalah perubahan spektra UV Vis sebelum dan sesudah didegradasi penurunan absorbansi dalam selang waktu tertentu dan keberadaan senyawa organik sederhana sebagai intermediet Pada kondisi percobaan dan dalam rentang waktu satu jam degradasi secara fotoelektrokatalisis menghasilkan persen degradasi sebesar 89 675 sedangkan dari hasil karakterisasi HPLC dan Spektrofotometer UV Vis menunjukkan keberadaan adanya senyawa intermediet asam oksalat.

---

Waste from the textile industry is one of the dangerous waste because of its non biodegradable properties One type of dyes which is used in the textile industry is congo red Photoelectrocatalytic degradation is an efficient way to degrade congo red In this research degradation of congo red carried out by photoelectrocatalysis using TiO2 nanotubes that was immobilized on titanium plate Thin layer of TiO2 was prepared using anodizing method followed by calcination at temperature of 500oC Characterization using DRS UV Vis produced band gap values was 3 246 eV XRD showed anatase crystalline phase FESEM showed morphology of TiO2 nanotubes and photoelectrochemical characterization showed that TiO2 active in the UV region Refer to present experimental conditions during one hour observation time as much as 89 675 of congo red was eliminated by the photoelectrocatalysis degradation In addition HPLC and UV Vis spectrophotometer characterization of treated water showed the presence of oxalic acid as intermediate."

"ABSTRAKTeknologi atau metode Sol Gel telah banyak digunakan untuk beberapa aplikasi. Salah satu diantaranya adalah untuk pemrosesan/pembuatan lapisan tipis (thin film). Salah satu batasan/kekurangan dari metode Sol-Gel ini adalah tingginya temperatur yang dibutuhkan pada saat fase pembakaran (firing step).Pada pane/Wan ini akan ditunjukkan bahwa pembuatan lapisan tipis TiO2 dengan menggunakan metode Sol-Gel dapat dilakukan pada temperatur rendah. Cara yang digunakan ialah dengan memodifikasi/menggabungkan metode Sol-Gel dengan penembakan ion berenergi (ion bombardment). Hasil pane/Wan ini menunjukkan bahwa penembakan dengan menggunakan ion Hidrogen pada energi sebesar 25 keV serta dosis sebesar 1XTOrs ions/cm2 menunjukkan hasil yang bagus dalam hal bentuk permukaan dari film/lapisan (surface morphology) dan juga sifat mekaniknya.

---

ABSTRACT

Sol-Gel technology has been widely used for many applications. One of them is for thin film processing. One limitation of this process is the high temperature process during the firing step.

In this project, it was shown that it is possible to obtain TiO2 so! gel thin films at low temperature. The method used was ion bombardment on the unfired TiO2 sol gel thin films. With this method, we can obtain a thin film with similar mechanical property and surface morphology to that obtain by conventional so/ gel route_ Bombardment of hydrogen ions with energy of 25 keV and dose of 1X10'16 ions/cm2 have shown a very good result in terms of surface morphology and mechanical properties."

"ABSTRAKTitanium Dioksida sebagai semikonduktor fotokatalisis telah banyak diaplikasikan untuk keperluan pemurnian air dan udara. Pada rangkaian sistem TiO2 untuk keperluan fotokatalisis, dapat digunakan TiO2 yang diimmobilisasikan dalam bentuk lapisan tipis dengan proses sol-gel. Jenis kristal yang paling aktif untuk keperluan fotokatalisis untuk degradasi polutan adalah anatase. Berbagai upaya terus dilakukan untuk mengoptimalkan proses fotokatalisis tersebut antara lain upaya untuk memperbesar persentase anatase dan memperbaiki karakteristik lapisan tipisnya. Pada penelitian mi, divariasikan jenis pelarut alkohol, lama kalsinasi dan pengulangan kalsinasi.Variasi pelarut alkohol yang digunakan yaitu metanol, etanol dan isopropanol. Persentase anatase pada Ti0 2 yang dihasilkan dari ketiga larutan berbeda, yang terbesar Ti0 2 dari larutan dengan pelarut metanol. Dari foto SEM terlihat bahwa proses sol-gel pada larutan dengan pelarut etanol menghasilkan proses gelasi sedangkan yang berpelarut isopropanol menghasilkan proses presipitasi. Luas permukaan lapisan yang paling besar adalah yang berasal dan larutan dengan pelarut isopropanol. Vaniasi lama kalsinasi yaitu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 90 menit, 2,5 jam, 5 jam, 7,5 jam dan 10 jam. Dari difraktogram sinar-X tenlihat bahwa semakin lama kalsinasi yang diberikan, jumlah anatase semakin sedikit. Percohaan ketiga adalah mengulangi kalsinasi setelah T10 2 terbentuk. Kalsinasi dilakukan dua kali masing-masing selama 45 menit. Persentase anatase pada kristal T102 jauh lebih banyak dibandingkan dengan yang sekali kalsinasi selama 45 menit."