Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :

Studi mengenai katalisis dengan menggunakan nanopartikel merupakan salah satu hal yang banyak dipelajari dalam bidang nanosains modern. Aplikasi TiO₂ dalam bidang katalisis dikembangkan melalui pembentukan TiO₂ nanopartikel. Sintesis one-dimensional material untuk menghasilkan yield yang cukup banyak masih terus dikembangkan. Metode molten-salt digunakan untuk mensintesis single-crystalline TiO₂ nanowires dalam jumlah banyak dan dimensi yang terkontrol. Pada penelitian ini dilakukan sintesis TiO₂ nanowires dengan menggunakan metode molten-salt serta modifikasinya dengan penambahan logam transisi sehingga terjadi perubahan karakteristik. TiO₂ anatase berbentuk bubuk, NaCl, dan Na₂HPO₄ dicampurkan kemudian dikalsinasi menggunakan furnace pada suhu 825 °C selama 8 jam dan didinginkan perlahan hingga mencapai suhu ruang. Penambahan logam dilakukan untuk melihat pengaruhnya terhadap kemampuan katalisis. Sintesis dilakukan dengan cara yang sama dengan penambahan logam pada saat pencampuran dengan mortar. TiO₂ nanowires dan M-O/ TiO₂ nanowires yang telah disintesis dikarakterisasi dengan menggunakan XRD, SEM, TEM, serta UV-Vis DRS. Adanya penambahan logam transisi tidak mempengaruhi struktur dan morfologi dari TiO₂ nanowires, namun terdapat perubahan pada ukuran kristal dan nilai ban gapnya. Katalis yang telah dipreparasi digunakan pada reaksi reduksi 4-nitrophenol dengan adanya NaBH₄. Adanya katalis pada reaksi tersebut mempercepat proses reduksi 4-nitrophenol menjadi 4-aminophenol yang ditandai dengan adanya perubahan warna. Penurunan kecepatan reaksi secara signifikan ditunjukkan pada penggunaan katalis Ag₂O/TiO₂ nanowires dengan waktu reaksi 18 detik untuk penggunaan katalis sebanyak 0,1 gram. Uji reusabilitas juga dilakukan terhadap katalis Ag₂O/TiO₂ nanowires.

---

The study of catalysis using nanoparticles is one of the things that widely studied in the field of modern nanoscience. The application of TiO₂ in the field of catalysis was developed through the formation of TiO₂ nanoparticles. The synthesis of one-dimensional material to produce sufficient yields is still being developed. The molten-salt method was used to synthesize large quantities of single-crystalline TiO₂ nanowires and controlled dimensions. In this study, the synthesis of TiO₂ nanowires was carried out using the molten-salt method and its modification with the addition of transition metals so that changes in characteristics occurred. Anatase TiO₂ in the form of powder, NaCl, and Na₂HPO₄ mixed and then calcined using furnaces at 825 ° C for 8 hours and cooled slowly to reach room temperature. Metal addition was added to see the effect on the ability of catalysis. Synthesis was done in the same way as adding metal during mixing with mortar. The synthesized TiO₂ nanowires and M-O/TiO₂ nanowires were characterized using XRD, SEM, TEM, and UV-Vis DRS. The addition of transition metals does not affect the structure and morphology of TiO₂ nanowires, but there are changes in the size of the crystal and the value of the band gap. The prepared catalyst was used in the 4-nitrophenol reduction reaction in the presence of NaBH₄. The presence of a catalyst in the reaction accelerates the process of reducing 4-nitrophenol to 4-aminophenol which is characterized by a change in color. A significant decrease in reaction speed was shown in the use of Ag₂O/TiO₂ nanowires catalysts with a reaction time of 18 seconds for catalyst use of 0.1 gram. Reusability tests were also carried out on Ag₂O/TiO₂ nanowires catalysts.

Abstrak :
Pemanfaatan aplikasi dengan katalisis menggunakan nanopartikel merupakan salah satu hal yang banyak dilakukan dalam bidang nanosains. Struktur nanopartikel terus dikembangkan untuk meningkatkan kinerja dalam berbagai aplikasi. TiO₂sebagai katalis dilakukan dengan pembentukan TiO₂nanopartikel. Metode molten saltmerupakan salah satu metode yang dapat digunakan untuk mensintesis TiO₂nanowiresdengan menumbuhkan kristal tunggal dalam jumlah banyak melalui media lelehan garam. Pada penelitian ini dilakukan sintesis TiO₂nanowiresmelalui metode molten saltserta modifikasi penambahan logam perak melalui metode presipitasi, impregnasi, dan molten saltsehingga mempengaruhi sifat katalitiknya. Pencampuran dilakukan pada TiO₂anatase, NaCl, dan Na₂HPO₄yang dikalsinasi pada suhu 825°C selama 8 jam dan kemudian didinginkan hingga suhu ruang. Modifikasi penambahan logam perak dilakukan pada metode molten saltdengan perlakuan yang sama. Modifikasi juga dilakukan pada metode presipitasi dengan penambahan larutan NaOH serta pada metode impregnasi dengan perlakuan kalsinasi pada suhu 400°C. TiO₂nanowires dan Ag₂O/ TiO₂ yang telah disintesis dikarakterisasi dengan menggunakan XRD, FTIR, SEM, TEM, UV-Vis DRS, dan amonia TPD. Dengan adanya penambahan logam perak dapat mempengaruhi penurunan nilai energi celah pita namun tidak mempengaruhi struktur morfologinya. Masing-masing katalis yang telah disintesis digunakan dalam reaksi reduksi 4-nitrophenoldengan bantuan NaBH₄. Reduksi 4-nitrophenoldapat ditandai dengan adanya perubahan warna karena adanya katalis yang digunakan dapat mempercepat proses reduksi tersebut. Kecepatan reaksi tertinggi terjadi pada reduksi 4-nitrophenol dengan katalis Ag₂O/TiO₂nanowiresmelalui metode impregnasi dengan waktu reaksi 30 detik. Uji reusabilitas dilakukan terhadap katalis Ag₂O/TiO₂nanowires impregnasi sebanyak 4 kali dan menghasilkan penurunan kecepatan reaksi sebesar 180 kali.

---

Utilizing the application with catalysis using nanoparticle is one of many substances conducted in the field of nanoscience. To form TiO₂as a catalyst is by forming TiO₂ nanoparticle. The structure of nanoparticle is keep on being developed to increase its productivity on various applications. The molten salt method is one of the methods that can be used to synthesize TiO2 nanowires by growing up a tremendous amount of single crystals with the medium of molten salt. In this research, there will be conducted the synthesis of TiO₂nanowires using molten salt method with modification by adding silver nitrate metals with precipitation method, impregnation method, and molten salt method so that it will influence its catalytic nature. The mixing is carried out on TiO₂anatase, NaCl, and Na₂HPO₄that are calcined at 825 degrees celsius for 8 hours and then chilled until room temperature is reached. The modification by adding molten salt is carried out on molten salt method with the same treatment. The modification is also carried out on precipitation method by adding NaOH solution, also on impregnation method with calcination at 400 degrees celsius. TiO₂nanowires and Ag₂O/ TiO₂that has been synthesized is characterized by using XRD, FTIR, SEM, TEM, and also UV-Vis DRS. Adding silver metal can influence its band gap devaluation but can not influence its morphological structure. Each synthesized catalysts are being used in the reaction of the reduction of 4-nitrophenol with the help of NaBH₄. The 4-nitrophenol reduction can be marked by the change of color because of the catalysts existence can accelerate the reduction process. The reaction’s highest speed occurs at the reduction of 4-nitrophenol with the catalyst of Ag₂O/TiO₂nanowires with impregnation method with the reaction speed of 30 seconds. The reusability test is conducted to the catalyst of Ag₂O/TiO₂nanowires impregnation for 4 times and resulted in the decrease of reaction speed by 180 times.

Abstrak :
ABSTRAK Limbah lumpur di lapangan minyak bumi dikategorikan sebagai limbah B3 dan berbahaya bagi lingkungan hidup. Air terproduksi yang merupakan aliran limbah dalam produksi minyak bumi mengandung polutan non-biodegradable seperti senyawa fenolik yang memiliki toksisitas tinggi pada perairan. Lumpur memiliki potensi besar untuk diubah menjadi karbon aktif berpori yang dapat disuspensikan dengan fotokatalis TiO2 untuk digunakan dalam degradasi senyawa fenolik melalui reaksi fotokatalisis. Dengan memodifikasi ukuran pori karbon aktif dan ukuran partikel TiO2 aktifitas fotokatalisis dapat ditingkatkan. Oleh karena itu, perlu dikaji suatu metode untuk sintesis karbon aktif berpori dan suspensinya dengan fotokatalis TiO2 dalam usaha mendegradasi senyawa fenolik yang terkandung dalam air terproduksi di lapangan minyak bumi. Pada penelitian ini, lumpur dikonversi menjadi karbon aktif berpori menggunakan metode hard template dengan MCM-41 sebagai template silika mesopori, karbonasi dilakukan dalam atmosfert inert. MCM-41 disintesis dengan metode hidrotermal menggunakan TEOS dan CTAB. TiO2 Nanowire disintesis dengan metode hidrotermal dalam larutan KOH dan dikalsinasi pada suhu berbeda untuk mengetahui bentuk partikel terbaik. Aplikasi reaksi degradasi senyawa fenolik dilakukan dengan fotokatalis TiO2 Degussa P25, TiO2 Nanowirei dan Suspensi TiO2-PAC, untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel TiO2 dan keberadaan karbon aktif dalam reaksi degradasi senyawa fenolik. Limbah lumpur, karbon aktif berpori, TiO2 nanowire, MCM-41 dan suspense katalis TiO2-PAC hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan CS Analyzer, FTIR, EDX, SEM, BET, XRD, PSA dan TEM. Hasil karakterisasi menunjukkan karbon aktif berpori dan MCM-41 yang dihasilkan memiliki diameter pori 3.0 dan 2.2 nm (mesopori), sesuai dengan yang diharapkan. TiO2 nanowire yang dipilih adalah hasil kalsinasi pada suhu 600 oC karena memiliki kristalinitas terbaik dibanding lainnya. Aplikasi degradasi Fenol dilakukan pada rentang waktu reaksi tertentu dan dianalisis kadar Fenol, TOC dan COD menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil reaksi degradasi senyawa fenolik menunjukkan suspensi katalis TiO2-PAC menghasilkan degradasi Fenol, TOC dan COD terbesar dengan keberhasilan degradasi (% Degradasi) sebesar 64.06 %, 49.81 % dan 24.65%. Dengan ini dapat disimpulkan bahwa limbah lumpur dapat dikonversi menjadi karbon aktif berpori yang dapat berperan dalam degradasi senyawa fenolik setelah disuspensikan dengan TiO2 Nanowire.

---

ABSTRACT Petroleum sludge waste categorized as toxic waste and harmful to the environment. Produced water which is the flow of waste in petroleum production, containing non-biodegradable pollutant such as phenolic compound which have high aquatic toxicity. Sludge has great potential to be converted into a porous activated carbon (PAC) which can be suspended with TiO2 photocatalyst to degrade phenolic compound through photocatalytic reaction. By modifying pore size of the activated carbon and particle size of TiO2, photocatalytic activity can be improved. Therefore, it is necessary to study for the synthesis of activated carbon and the suspension with TiO2 photocatalyst in attempt to degrade phenolic compound contained in produced water of petroleum field. In this research, sludge is converted into PAC using hard template method with MCM-41 as template of silica mesopore, carbonization is conducted in stream of inert atmosphere. MCM- 41 synthesized by hydrothermal method using TEOS and CTAB. Nanowire TiO2 synthesized by hydrothermal method in solution of KOH and calcined at different temperatures to determine the best form of particles. Applications of phenolic compound degradation reactions performed with photocatalysts of TiO2 Degussa P25, Nanowire TiO2, and suspension of TiO2-PAC, to determine the effect of particle size of TiO2 and the presence of PAC in the reaction of phenolic compound degradation. Sludge waste, PAC, Nanowire TiO2, MCM-41, and suspension of TiO2-PAC synthesized were characterized using CS Analyzer, FTIR, EDX, SEM, BET, XRD and PSA. The results shows PAC and MCM-41 produced has a pore diameter of 3,0 and 2,2 nm (mesopore) as expected. Nanowire TiO2 chosen is the result of calcinations at temperature of 600 oC, because it has the best cristallinity than others. Phenolic compound degradation performed at certain time intervals and analyzed the content of total phenol, TOC, and COD using spectrometer UV-Vis. The results shows suspension of TiO2-PAC has largest degradation of phenolic, TOC and COD with the phenolic, TOC, and COD degradation of 64,06%, 49,81%, and 24,65%, respectively. It can be concluded that petroleum sludge waste can be converted into PAC which can play a role in the degradation of phenolic compound after suspended with Nanowire TiO2.