Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Dalam beberapa tahun terakhir, peningkatan pesat teknologi telah mendorong pengembangan berbagai jenis material di bidang ilmu pengetahuan dan penelitian. Salah satu material yang paling populer untuk penelitian adalah reduced Graphene Oxide (rGO). Material dibuat dari Graphene Oxide (GO) dengan melakukan berbagai metode pengolahan kimia dan termal untuk mengurangi kandungan oksigen di dalamnya. Sifat-sifat luar biasa dari rGO seperti sifat termal, mekanik, dan elektronik menjadikannya sebagai kandidat bahan yang potensial digunakan dalam berbagai aplikasi dengan penambahan matriks untuk memperluas penggunaannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan kemungkinan material nanokomposit reduced Graphene Oxide (rGO) untuk aplikasi fotokatalitik yang lebih ramah lingkungan serta pengembangan material nanokomposit reduced Graphene Oxide (rGO) untuk aplikasi superkapasitor. Penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan. Pertama dengan membuat bahan baku reduced graphene oxide dari grafit dengan menggunakan metode Hummers modifikasi. Kemudian mensintesis rGO dengan AgNPs (Perak Nanopartikel) menggunakan metode hidrotermal in-situ dengan reduktor NaBH4. Setelah itu, dilakukan pengujian aktivitas fotokatalitiknya terhadap ion Pb untuk mengetahui kinerja efektivitas rGO/AgNPs fotokatalitik dan potensinya sebagai bahan fotokatalitik alternatif dalam pengolahan limbah. Selanjutnya sintesis nanokomposit rGO dengan ZrO2 (Zirkonia) dilakukan dengan metode hidrotermal in-situ menggunakan reduktor NaBH4. Kemudian dilakukan karakterisasi sifat fisik dan kimianya agar dapat diaplikasikan pada superkapasitor. Analisis dilakukan dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Spektroskopi Raman, Spektrofotometer UV-Vis, Fourier Transform Infra Red (FTIR), dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Hasil penelitian ini Sintesis nanokomposit rGO/AgNPs menggunakan metode hidrotermal in-situ dengan reduktor NaBH4 untuk menguji aktivitas fotokatalitiknya terhadap ion Pb berhasil dilakukan. Performa fotokatalitik dengan uji terhadap ion Pb didapatkan persentase maksimum sebesar 44% pada 1,5 jam iradiasi. Nanokomposit rGO/ZrO2 berhasil disintesis dengan metode hidrotermal in-situ menggunakan reduktor NaBH4. Nilai spesifik kapasitansi tertinggi sebesar 482 F/g diperoleh pada rGO-ZrO2 = 1:2 dengan menggunakan PANI dalam larutan elektrolit H2SO4 karena pada kondisi ini menghasilkan nilai resistansi yang rendah sebesar 238,53 ohm.   ......In recent years, rapid advancements in technology have driven the development of various types of materials in the field of science and research. One of the most popular materials for research is reduced Graphene Oxide (rGO). This material is made from Graphene Oxide (GO) through various chemical and thermal processing methods to reduce its oxygen content. The outstanding properties of rGO, such as thermal, mechanical, and electronic properties, make it a potential candidate for use in various applications with matrix additives to expand its usage. This research aims to explore the potential of reduced Graphene Oxide (rGO) nanocomposite materials for environmentally friendly photocatalytic applications and the development of rGO nanocomposite materials for supercapacitor applications. The research is conducted in several stages. Firstly, raw materials of reduced graphene oxide are produced from graphite using a modified Hummers method. Then, rGO is synthesized with AgNPs (Silver Nanoparticles) using an in-situ hydrothermal method with NaBH4 as the reducing agent. Subsequently, the photocatalytic activity of the rGO/AgNPs composite is tested against Pb ions to evaluate its effectiveness and potential as an alternative photocatalytic material in wastewater treatment. Furthermore, the synthesis of rGO nanocomposites with ZrO2 (zirconium dioxide) is carried out using an in-situ hydrothermal method with NaBH4 as the reducing agent. The physical and chemical properties of the nanocomposites are characterized for their application in supercapacitors. Analysis is performed using X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Raman Spectroscopy, UV-Vis Spectrophotometry, Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy, and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The results of this research show the successful synthesis of rGO/AgNPs nanocomposites using an in-situ hydrothermal method with NaBH4 as the reducing agent to test their photocatalytic activity against Pb ions. The photocatalytic performance, tested against Pb ions, achieved a maximum percentage of 44% after 1.5 hours of irradiation. Additionally, the rGO/ZrO2 nanocomposites were successfully synthesized using the in-situ hydrothermal method with NaBH4 as the reducing agent. The highest specific capacitance value of 482 F/g was obtained at rGO-ZrO2 = 1:2 ratio, using PANI in the H2SO4 electrolyte solution, as this condition resulted in a low resistance value of 238.53 ohms.

Abstrak :
ABSTRAK
Studi material dalam alas kaki dilakukan guna mengembangkan kemampuan aplikasi alas kaki yang ada. Dalam studi sebelumnya, kain yang dilapisi dengan TiO2 untuk degradasi bakteri telah dilakukan, tetapi dalam penelitian ini untuk meningkatkan efisiensi dalam higienisitas diperlukan doping logam transisi menggunakan perak Ag . Dalam studi ini efek dari Ag/TiO2 dilapisi kain katun untuk aplikasi alas kaki pada disinfeksi mikroba telah dinilai di bawah radiasi UV-A, menggunakan bakteri Escherichia Coli dan jamur Candida Albicans sebagai model mikroorganisme bakteri kulit dan jamur. Nano composite Ag/TiO2 disintesis dengan metode photo assisted deposition PAD. Pemuatan Perak Ag divariasikan untuk menemukan kinerja optimal pada disinfeksi mikroorganisme. Ag/TiO2 dilapisi pada kain katun dengan metode deep coating dan dilakukan penambahan prekursor Tetraethyl Orthosilicate TEOS. Penambahan TEOS prekursor digunakan untuk meningkatkan kinerja multifungsi TiO2 sebagai kemampuan hidrofilik dan Self-cleaning. Sampel yang disintesis dikarakterisasi oleh UV-Vis DRS, XRD dan SEM-EDX. Hasil dari penelitian ini adalah loading yang optimal 3 Ag/TiO2. Dengan efektivitas dalam desinfektan Escherichia Coli dan Candida Albicans hingga 99,9 , kemampuan untuk membersihkan diri hingga 83,3 dan untuk kemampuan dalam hidrofilisitas akan dijelaskan lebih lanjut dalam makalah ini.

---

ABSTRACT
Study of material in footwear is undertaken to develop capabilities of existing footwear application. In the previous study, coated textile with TiO2 for bacteria degradation has been done, but to make the efficiency of the photocatalytic properties to be high, it required transition metal doping using silver Ag . In this study the effects of Ag TiO2 coated cotton fabrics for footwear application on microbial disinfection have been assessed under UV A irradiation, using Escherichia Coli and Candida Albicans as model microorganism of skin bacteria and fungi, respectively. Nano composite Ag TiO2 is synthesized by photo assisted deposition PAD method. Loading of Silver Ag were variated to find the optimum performance on microorganism disinfection. Ag TiO2 treated cotton fabrics were impregnated by deep coating process with addition of Tetraethyl Orthosilicate TEOS precursors. The addition of TEOS precursors is used to improve TiO2 multifunctional performance as hydrophilic and Self cleaning ability. The synthesized sample were characterized by UV Vis DRS, XRD and SEM EDX. The result in this study were the optimum loading of Ag selected by 3wt Ag is evidenced by the effectiveness in disinfecting Escherichia Coli and Candida Albicans up to 99.9, the ability to self cleaning up to 83.3 and for the ability in hydrophilicity will be described further in this paper.

Abstrak :
Modifications of the TiO2 P25 photocatalyst with metals: Platinum (Pt), Copper (Cu) and non-metal: Nitrogen (N) doping to produce Hydrogen (H2) from a glycerol-water mixture have been investigated. The metals (Pt and Cu) were loaded into Titanium Dioxide (TiO2 ) surface by employing an impregnation and Photo-Assisted Deposition (PAD) method, respectively. As prepared the metal doped TiO2 photocatalyst was then dispersed into an ammonia solution to obtain N-doped photocatalysts. The modified photocatalysts were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS). XRD patterns indicated that the modified TiO2 photocatalysts have a nano-size crystallite range of 16-23 nm, while the DRS analysis showed that the doping of both metal and non-metal into TiO2 photocatalysts could effectively shift photon absorption to the visible light region. The optimum Cu loading of Cu-N-TiO2 was found to be 5%, resulting in a 10 times higher H2 production improvement level when compared to unloaded TiO2, even though this is still considered to be inferior compared to that of a 1% Pt loading, which results in a 34 times higher level than an unmodified TiO2photocatalyst. The effect of glycerol concentrations on hydrogen production has also been studied. This method offers a promising technology to find renewable and clean energy by using cheap materials and a simple technology.

Abstrak :
This study was conducted to investigate the use of TiO2 immobilized on SiO2 (TiO2-SiO2) in a photocatalytic process to degrade toxic industrial waste, phenol, linear alkylbenzene sulfonate (LAS), and Cr(VI), which is dangerous for humans and the environment. Titanium dioxide (TiO2), as a photocatalyst, can make the solution become turbid. Thus, TiO2- SiO2 was used to increase the possibility of ultraviolet (UV) transmission. The phenol and LAS levels were measured with the Indonesian National Standard (INS) while the Cr(VI) level was determined with the colorimetric method. The activity test for the catalyst in suspension and immobilization against phenol showed that TiO2-SiO2 was more active than TiO2. By using the photocatalytic process with the TiO2-SiO2 photocatalyst for 8 h, degradation of phenol and LAS reached 50% as a single compound and 12% as a mixture. However, TiO2-SiO2 did not decrease Cr(VI).

Penggunaan TiO2-SiO2 dalam Proses Fotokatalisis untuk Mendegradasi Limbah Beracun dan Berbahaya. Penelitian dilakukan untuk mengamati penggunaan TiO2-SiO2 dalam proses fotokatalitik guna mendegradasi fenol, linear alkylbenzene sulfonate (LAS), dan Cr(VI), dimana ketiganya merupakan limbah industri yang beracun dan berbahaya bagi manusia dan makhluk hidup. Titanium dioksida (TiO2), merupakan suatu fotokatalis yang dapat membuat larutan menjadi keruh. TiO2-SiO2 digunakan untuk meningkatkan peluang transmisi ultraviolet (UV). Kadar fenol dan LAS diukur berdasarkan Standar Nasional Indonesia, sedangkan pengukuran kadar Cr(VI) dengan metode kolorimetri. Uji aktivitas untuk katalis bentuk suspensi dan imobilisasi terhadap fenol menunjukkan bahwa TiO2-SiO2 lebih aktif dibandingkan TiO2 murni. Degradasi fenol dan LAS secara tunggal dengan fotokatalisis selama 8 jam dapat mencapai 50%, degradasi fenol dan LAS dapat mencapai 12% untuk pengolahan secara campuran. Namun demikian, katalis TiO2-SiO2 tidak mendegradasi Cr(VI).

Abstrak :
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/WO₃-Fe₃O₄ untuk mendegradasi limbah zat warna malasit hijau menggunakan sinar tampak. Nanopartikel WO₃ dan nanopartikel Fe₃O₄ 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 WO₃-Fe₃O₄ dengan rasio (1:1) menunjukkan aktivitas fotokatalitik terbaik dan memiliki energi celah pita 2,039 eV dan ukuran kristal 24,390 nm. Nanokomposit Kitosan/[WO₃-Fe₃O₄ (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 R² 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 WO₃-Fe₃O₄ 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.

Abstrak :
Bahan bakar fosil digunakan sebagai bahan bakar mesin dan kendaraan bermotor untuk membantu aktivitas manusia, akan tetapi jumlahnya terbatas dan dapat menyebabkan masalah lingkungan. Air dan energi dari sinar matahari jumlahnya melimpah di bumi, namun potensinya belum banyak digunakan. Manusia pun mulai mengembangkan alat untuk dapat memanfaatkan kedua sumber daya alam tersebut, sehingga kedepannya bahan bakar fosil dapat digantikan. Metal Organic Frameworks (MOFs) merupakan material yang tersusun atas ion logam atau ion klaster yang dihubungkan dengan senyawa organik dan dapat digunakan sebagai fotokatalis untuk menghasilkan gas hidrogen dan gas oksigen dari air dengan bantuan sinar matahari. Penelitian ini mencoba mensintesis MOFs dengan menggunakan logam lantanida (Samarium, Europium dan Terbium) dengan ligan natrium perilena tetrakarboksilat (Na-PTC) secara solvotermal dalam air dan DMF dengan perbedaan waktu sisntesis 6, 24 dan 72 jam, sehingga menjadi Ln-MOFs yang kemudian dikarakterisasi dengan FTIR, UV-DRS, CV, TGA, XRD dan SEM-EDX. Hasil menunjukkan 3 buah Ln-MOFs baru berhasil disintesis dengan karakteristik IR dan nilai band gap yang hampir sama walau waktu sintesisnya berbeda, dengan nilai band gap 1,93 – 2,22 eV. Kemudian Ln-MOFs tersebut tidak tahan pada suhu di atas 100 oC, masih polikristal, berukuran 20 nm dan berpotensi sebagai fotokatalis untuk menghasilkan gas H2 dari air. ......Fossil fuels are used as fuel for machines and vehicles to help human activities, but in limited numbers and can cause environmental problems. Water and energy from sunlight are abundant on earth, but their potential is not widely used. Humans have also begun to develop tools to be able to utilize these two natural resources so that in the future, fossil fuels can be replaced. Metal Organic Frameworks (MOFs) are materials composed of metal ions or cluster ions linked to organic compounds and can be used as photocatalysts to produce hydrogen gas and oxygen gas from the water with the help of sunlight. This study tried to synthesize MOFs using metal lanthanides (Samarium, Europium and Terbium) with sodium perylene tetracarboxylate (Na-PTC) ligands solvothermal in water and DMF with differences in synthesis time of 6, 24 and 72 hours, so that it becomes Ln-MOFs, which then characterized by FTIR, UV-DRS, CV, TGA, XRD and SEM-EDX. The results showed that 3 new Ln-MOFs were successfully synthesized with almost the same IR characteristics and band gap values even though the synthesis time was different, with a band gap value of 1.93 - 2.22 eV. Then the Ln-MOFs cannot withstand temperatures above 100 oC, are still polycrystalline, has a size of 20 nm and have the potential to be a photocatalyst to produce H2 gas from water.

Abstrak :
Lanthanide-Metal Organic Frameworks (Ln-MOFs-CH, Ln : Sm atau La) telah disintesis menggunakan ligan chrysophenine (CH) sebagai linker organik dengan menggunakan metode solvotermal. Variasi waktu yang digunakan adalah 24 jam (a) dan 72 jam (b). Karakterisasi menggunakan FTIR untuk Ln-MOFs-CH menunjukkan pergeseran puncak yang mirip dengan ligan yaitu chrysophenine, kecuali untuk Sm-MOF CH (a) dan La-MOF-CH (b) tidak memiliki puncak serapan yang lebar di sekitar 3472 cm-1 yang menunjukkan interaksi antara gugus O-H dengan ion logam pusatnya. Karakterisasi XRD menunjukkan tingkat kristalinitas yang baik untuk Ln-MOFs-CH (b) namun untuk La-MOF-CH (b) memiliki tingkat kristalinitas yang lebih tinggi dibandingkan Sm-MOF-CH (b). Hasil SEM EDS untuk La-MOF-CH (b) menunjukkan morfologi MOF seperti kumpulan batang dan EDS mengkonfirmasi bahwa dalam MOF tersebut terkandung La dengan persentase sebesar 58,38 % dan atom-atom lain seperti O, C dan S dari ligan chrysophenine. Pengukuran nilai energi celah pita pada Ln-MOFs-CH menggunakan UV-DRS berada di kisaran 1,9-2,12 eV, sehingga dapat digunakan sebagai material fotokatalis di daerah sinar tampak (energi celah pita ideal : 1,8-3,1 eV). Studi uji degradasi zat warna Rhodamine B menunjukkan persentase degradasi tertinggi sebesar 53 % dengan menggunakan 30 mg La-MOF-CH (b) dengan waktu reaksi selama 60 menit. ......Lanthanide-Metal Organic Frameworks (Ln-MOFs-CH, Ln : Sm or La) has been synthesized with chrysophenine ligand as organic linker by solvothermal method. Time variation used here were 24 hours (a) and 72 hours (b). Characterization by FTIR for Ln-MOFS-CH showed peak shifts which were similar with the ligand (chrysophenine) except for (a) Sm-MOF CH and (b) La-MOF-CH were not showing broad absorption peak around 3472 cm-1 which confirmed interaction between O-H with their central atom ions. Characterization by XRD showed high cristallinity for (b) Ln-MOFS-CH but for (b) La-MOF-CH had higher cristallinity than (b) Sm-MOF-CH. SEM EDS result for (b) La-MOF-CH showed the MOF morphology like set of fibers and EDS confirmed that La was in the (b) La-MOF-CH with the percentage 58,38 % and another atoms like O, C, N and S from chrysophenine ligand. Measurement of bandgap for Ln-MOFS-CH by UV DRS were in 1,9-2,12 eV range so all of them can be used as photocatalyst material at visible region (ideal bandgap : 1,8-3,1 eV). Study of Rhodamine B degradation showed highest degradation efficiency percentage was 53 % by using 30 mg (b) La-MOF-CH for 60 minutes as time reaction.

Abstrak :
(ZnO) merupakan salah satu semikonduktor dengan celah pita lebar yang hanya aktif di bawah sinar ultraviolet sehingga membatasi kinerjanya sebagai fotokatalis. Sebaliknya, molibdenum disulfida (MoS2) adalah salah satu dari logam transisi dichalcogenide dengan celah pita kecil yang menghasilkan absorbansi kuat pada daerah cahaya tampak dalam spektrum cahaya. Oleh karena itu, fabrikasi nanokomposit ZnO/MoS2 diharapkan dapat meningkatkan penyerapannya di daerah ultraviolet dan cahaya tampak. Pada penelitian ini, nanorod ZnO disintesis di atas substrat kaca melalui dua proses yaitu ultrasonic spray pyrolysis dan metode hidrotermal sedangkan nanosheet MoS2 dieksfoliasi dengan metode eksfoliasi fasa-cair dengan dua waktu yang berbeda, yaitu 4 dan 8 jam. Morfologi dan struktur dari sampel dikarakterisasi dengan menggunakan FESEM, TEM, XRD, XPS, dan spektroskopi Raman sedangkan sifat optiknya dianalisa dengan DRS, UV-Vis dan spektroskopi Photoluminescence. Fasa MoS2 dalam nanokomposit ZnO/MoS2 tidak terdeteksi oleh XRD tetapi berdasarkan hasil FESEM terlihat ada MoS2 yang menempel di atas permukaan ZnO. Keberadaan MoS2 juga dikonfirmasi berdasarkan spektrum XPS yang menunjukkan bahwa ada ikatan Mo-S dan S-Zn serta spektrum Raman yang menunjukkan adanya mode vibrasi yang berasal dari ikatan Mo-S. Eksfoliasi MoS2 selama 8 jam menghasilkan jumlah lapisan yang lebih sedikit yaitu 3 lapisan dibandingkan eksfoliasi selama 4 jam yaitu 11 lapisan yang sesuai dengan hasil TEM dan nilai bandgap yang bertambah sebesar 0,12 eV. Hasil degradasi metil biru oleh nanokomposit ZnO/MoS2 menunjukkan bahwa nanosheet MoS2 mengurangi aktivitas fotokatalitik dari ZnO, hal tersebut berkaitan dengan jumlah lapisan dan sudut kontak dari MoS2. ......As a wide bandgap semiconductor, Zinc Oxide (ZnO) is mainly active under UV light that limits its performance as a photocatalyst. In other hand, molybdenum disulfide (MoS2) is one of transition metal dichalcogenides with a narrow bandgap which exhibits strong absorption in visible region of solar spectrum. Therefore, the fabrication of ZnO/MoS2 nanocomposite was expected to enhance its absorption in UV and visible regions. In this work, ZnO nanorods were synthesized on glass substrates via a two-steps process of ultrasonic spray pyrolysis and hydrothermal methods while MoS2 nanosheets were exfoliated via liquid-phase exfoliation with two different exfoliation times, i.e. 4 and 8 hours. The morphology and structure of the samples were characterized by using FESEM, TEM, XRD, XPS, and Raman spectroscopy whereas the optical properties were analyzed by DRS, UV-Vis and Photoluminescence spectroscopy. The phase of MoS2 in ZnO/MoS2 nanocomposite was not detected by XRD but based on FESEM results it was seen that MoS2 nanosheets were attached to the surface of ZnO. The presence of MoS2 was also confirmed by the XPS spectrum which indicating that the Mo-S and S-Zn bonds exist and the Raman spectrum which show the vibrational modes of Mo-S bonds exist. The exfoliation of MoS2 for 8 hours resulted in MoS2 nanosheets with fewer layers which is 3 layers compared to the exfoliation of MoS2 for 4 hours which resulted in MoS2 with 11 layers and also the exfoliation of MoS2 for 8 hours increases the bandgap value of 0.12 eV. The degradation of methyl blue by ZnO/MoS2 nanocomposites results show that MoS2 nanosheets reduce the photocatalytic activity of ZnO which related with number of layers and contact angle of MoS2.

Abstrak :
Air bersih merupakan kebutuhan setiap orang. Namun, pesatnya pertumbuhan industri meningkatkan pembuangan limbah yang mencemari sumber air bersih masyarakat. Pengolahan limbah yang dilakukan saat ini belum efektif, memerlukan biaya operasional tinggi, dan relatif sulit diterapkan di Indonesia. Salah satu teknologi yang berpeluang menjawab masalah ini adalah fotokatalis. Titania (TiO2) merupakan material fotokatalis dengan aktivitas tinggi, murah, bersifat stabil, dan non toksik. Namun, TiO2 memiliki celah energi yang besar dan rekombinasi yang cepat. Pada penelitian ini, TiO2 didopan dengan logam mulia Ag dan logam transisi Mn untuk membandingkan kinerja fotokatalis dalam mendegradasi senyawa polutan organik, yaitu metilen biru. Katalis Ag/TiO2 disintesis dengan metode Photo Assisted Deposition (PAD), sedangkan Mn/TiO2 disintesis dengan metode impregnasi. Katalis dikarakterisasi SEM-EDX dan UV-Vis DRS. Hasil karakterisasi SEM-EDX menunjukkan kedua metode berhasil mendopan logam ke dalam TiO2. Selain itu, UV-Vis DRS menunjukkan penambahan dopan logam menyebabkan penyempitan celah energi. Katalis Ag/TiO2 meningkatkan laju degradasi metilen biru hingga 97% dalam 30 menit. Sementara, katalis Mn/TiO2 menginhibisi degradasi metilen biru. Peningkatan aktivitas oleh dopan Ag disebabkan fenomena Localized Electromagnetic Field (LEMF) dan Schottky barrier yang meningkatkan separasi muatan. Sementara, penurunan aktivitas oleh dopan Mn disebabkan efek shading dan struktur elektronik Mn yang dapat mempermudah rekombinasi pada loading besar. Katalis Ag/TiO2 juga menunjukkan peningkatan signifikan di bawah sinar tampak dan penambahan dosis.

---

Clean water is a basic need for every person. However, the rapid growth of the industry increases wastewater disposal that pollutes the community's clean water sources. Currently, wastewater management is ineffective, operationally expensive, and difficult to be implemented in Indonesia. The photocatalyst is a technology that may answer this problem. Titania (TiO2) is a high-activity, inexpensive, stable, and non-toxic photocatalyst material. However, TiO2 has a large band-gap energy and rapid recombination. In this research, TiO2 was doped by Ag (a noble metal) and Mn (a transition metal) to compare the performance of photocatalysts in organic pollutant degradation, namely methylene blue. Ag/TiO2 catalyst was synthesized by Photo Assisted Deposition (PAD) method, while Mn/TiO2 was synthesized by impregnation method. The catalyst was characterized by SEM-EDX and UV-Vis DRS. The SEM-EDX results show that both methods successfully doped metal into TiO2 matrix. Besides, UV-Vis DRS shows the addition of metal dopants caused narrowing of the band-gap. Ag/TiO2 catalyst increases the degradation rate of methylene blue by up to 97% in 30 minutes. Meanwhile, the Mn/TiO2 catalyst inhibits the degradation of methylene blue. The increase in activity by Ag dopants is due to the Localized Electromagnetic Field (LEMF) and Schottky barrier phenomena which increase charge separation. Meanwhile, decreased activity by Mn dopants is due to the shading effect and Mn electronic structure that can facilitate recombination at high loading. Ag/TiO2 catalyst also indicates significant increase when irradiated by visible light and dose is multiplied.

Abstrak :
Metilen biru merupakan pewarna organik berbahaya dari limbah industri tekstil yang menyebabkan permasalahan lingkungan yang serius. Degradasi metilen biru dapat dilakukan melalui proses fotokatalisis dengan semikonduktor berbasis oksida logam seperti NiO dan CuBi2O4. Pada penelitian ini, NiO disintesis melalui metode sol-gel, sedangkan CuBi2O4 disintesis melalui metode solvotermal. Nanokomposit NiO/CuBi2O4 telah berhasil dikembangkan dengan memodifikasi NiO dan CuBi2O4 melalui metode grinding-annealing, yang dikonfirmasi oleh hasil karakterisasi XRD, FTIR, TEM, dan UV-Vis DRS. Penurunan nilai energi celah pita NiO dari 3,39 eV akibat keberadaan CuBi2O4 dapat diamati. Energi celah pita NiO pada NiO/CuBi2O4 1:1, 1:2, dan 2:1 yang diperoleh dari hasil karakterisasi UV-Vis DRS adalah 2,95 eV, 2,89 eV, dan 3,15 eV. Selain itu, aktivitas fotokatalitik NiO, CuBi2O4, dan NiO/CuBi2O4 sebagai katalis juga dievaluasi melalui degradasi metilen biru di bawah radiasi sinar tampak selama 3 jam. Hasil menunjukkan bahwa modifikasi NiO dengan CuBi2O4 dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik. Persentase fotodegradasi metilen biru dengan 10 mg katalis NiO/CuBi2O4 2:1 adalah 74,12% dengan konstanta laju sebesar 6,07×10–3 menit–1, yang lebih tinggi dibandingkan NiO dan CuBi2O4 tanpa modifikasi ......Methylene blue is a hazardous organic dye from textile industrial effluents which causes serious environmental problems. Degradation of methylene blue could be carried out through photocatalysis process using metal oxide-based semiconductors such as NiO and CuBi2O4. In this study, NiO was synthesized by sol-gel method, while CuBi2O4 was synthesized by solvothermal method. NiO/CuBi2O4 nanocomposite was successfully developed by modifying NiO and CuBi2O4 through grinding-annealing method, which was confirmed by the results of XRD, FTIR, TEM, and UV-Vis DRS characterization. The decrease in bandgap energy value of NiO from 3.39 eV due to the presence of CuBi2O4 could be observed. The bandgap energies of NiO in NiO/CuBi2O4 1:1, 1:2, and 2:1 obtained from the results of UV-Vis DRS characterization were 2.95 eV, 2.89 eV, and 3.15 eV. Furthermore, the photocatalytic activity of NiO, CuBi2O4, and NiO/CuBi2O4 as catalysts were also evaluated by methylene blue degradation under visible light irradiation for 3 hours. The results showed that modification NiO with CuBi2O4 could enhance the photocatalytic activity. The percentage of methylene blue photodegradation using 10 mg NiO/CuBi2O4 2:1 catalyst was 74.12% with a rate constant of 6.07×10–3 min–1, which was higher than NiO and CuBi2O4 without modification.