Path: Top > S2-Theses > Chemistry-FMIPA > 2015

DEGRADASI FOTOELEKTROKATALITIK RHODAMIN B MENGGUNAKAN La2O3 DOPED TiO2/Ti DAN TiO2/Ti NANOTUBE SEBAGAI ELEKTRODA KERJA

RHODAMINE B DEGRADATION BY PHOTOELECTROCATALYTIC SYSTEM USING La2O3 DOPED TiO2/Ti AND TiO2/Ti NANOTUBE AS A WORKING ELECTRODE

Master Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 15:39:48
Oleh : ZUL ARHAM (20513048), S2 - Chemistry
Dibuat : 2015-05-10, dengan 7 file

Keyword : rhodamin B, TiO2 nanotube, doping oksida lantanum, degradasi fotoelektrokatalitik

Pencemaran zat warna telah menjadi permasalahan serius dalam bidang lingkungan selama bertahun-tahun. Struktur molekul yang kompleks dan stabil terhadap cahaya menjadikan pengolahan limbah zat warna secara konvensional





sulit dikembangkan. Terlebih lagi keberadaan zat warna yang terus diproduksi secara global. Beberapa teknik pengolahan limbah zat warna telah dikembangkan.





Namun metode yang ada saat ini umumnya belum efektif menangani keberadaan zat warna dalam air limbah. Dalam beberapa tahun terakhir, metode oksidasi fotokatalitik menggunakan material semikonduktor telah dibuktikan efektif untuk mendegradasi zat warna dalam air limbah dan menjadi prioritas utama dalam pengembangan metode oksidasi. Titanium dioksida (TiO2) merupakan material





semikonduktor yang banyak diaplikasikan untuk degradasi fotokatalitik. Hal ini disebabkan oleh sifat TiO2 yang ramah lingkungan, tidak beracun, biaya operasional yang rendah, sifat fisik dan kimia yang baik, dan memiliki aktivitas fotokatalitik yang tinggi. Beberapa kekurangan dalam pemanfaatan serbuk TiO2 sebagai material fotokatalis mendorong ilmuwan untuk terus melakukan modifikasi terhadap material tersebut. Metode yang saat ini sedang dikembangkan adalah metode doping (penyisipan atom) baik logam maupun nonlogam dan metode fotoelektrokatalitik. Kedua metode ini telah terbukti efektif dalam memperbaiki sifat dan meningkatkan aktivitas degradasi fotokatalis TiO2. Pada penelitian ini dikembangkan metode doping dan fotoelektrokatalitik untuk degradasi rhodamin B sebagai model dari zat warna dengan berbasis pada sistem elektrokimia. Pembuatan elektroda kerja La2O3 doped TiO2/Ti dan TiO2/Ti dilakukan dengan metode elektrokimia. Elektroda kerja TiO2/Ti yang telah dibuat dipelajari sifat elektrokimianya dalam larutan campuran K3[Fe(CN)6] dan





K4[Fe(CN)6] serta dalam larutan rhodamin B menggunakan teknik voltammetri siklik. Dari karakterisasi tersebut, diketahui bahwa dalam larutan campuran K3[Fe(CN)6] dan K4[Fe(CN)6], TiO2/Ti bersifat quasi reversible dan proses





elektrokimianya dikontrol oleh laju difusi. Sedangkan dalam larutan rhodamin B, iii diketahui bahwa potensial oksidasi rhodamin B adalah 1,54 V. Analisis XRD, FTIR, UV-Vis DRS, dan SEM-EDS digunakan untuk karakterisasi struktur kristal, gugus fungsi, energi band gap, dan morfologi fotokatalis dari elektroda TiO2/Ti dan La2O3 doped TiO2/Ti. Hasil analisis menggambarkan bahwa struktur





kristal TiO2 adalah anatase, dan kehadiran oksida anthanum (La2O3) tidak merubah struktur kristal TiO2 namun menggeser daerah kerja TiO2 ke daerah cahaya tampak. Aktivitas degradasi TiO2/Ti dan La2O3 doped TiO2/Ti dilakukan dalam reaktor fotoelektrokatalitik dengan penyinaran lampu UV selama 100 menit menggunakan 2 sistem elektroda dan larutan NaCl 0,10 M pH 4 sebagai elektrolit





pendukung. Aktivitas degradasi fotoelektrokatalitik dibandingkan dengan metode fotodegradasi, elektrokimia, dan fotokatalisis. Dari perbandingan tersebut, baik





elektroda kerja TiO2/Ti maupun La2O3 doped TiO2/Ti memberikan gambaran bahwa metode fotoelektrokatalitik memiliki aktivitas degradasi yang paling baik dengan efisiensi degradasi 45,42% untuk TiO2/Ti dan 98,04% untuk La2O3 doped TiO2/Ti. Berdasarkan hasil ini pula, membuktikan bahwa doping oksida lantanum pada permukaan TiO2/Ti dapat meningkatkan efisiensi degradasi fotokatalis TiO2. Studi kinetika degradasi fotoelektrokatalitik TiO2/Ti dan La2O3 doped TiO2/Ti ditentukan menggunakan pendekatan kinetika-pseudo, hasil studi kinetika diketahui bahwa degradasi fotoelektrokatalitik rhodamin B pada kedua elektroda kerja mengikuti kinetika pseudo orde pertama.

Deskripsi Alternatif :

Dyes pollutions has become a seriuos problem to the environment for many years. Complexity and stability molecular structure of dyes on light exposure to waste treatment is difficult to develop. Moreover the existence of dyes is continually produced globaly. Some techniques of dyes waste treatment have been developed, but the available method developed is not effective to over come the presence of dyes in wastewater. In the recent years photocatalytic oxidation method has been proved effective to reduce dyes in waste water and become main priority in development of this method. Titanium dioxide (TiO2) is a semiconductor material that has many application to degrade photocatalytically. This is because TiO2 has environmental friendly characteristic, non toxic, low operational cost, good physical and chemical caracteristic, and high photocatalytic activity. Some





disadvantages of TiO2 powder usage as photocatalytic material, encourage scientist to keep doing modification of that material. The method developed recently is a doping method either metals or non metals. These two methods have been proved effective to fix characteristic of TiO2 photocatalytic and improving its degradation activity. This research develops a doping method and photoelectrocatalytic to degradate rhodamine B as a model of dyes based on electrochemical system. Fabrication of TiO2/Ti working electrode was done by electrochemical method. TiO2/Ti working electrode fabricated has been studied its electrochemical characteristic in the mixed solution of K3[Fe(CN)6] and K4[Fe(CN)6], and in rhodamine B solution by using cyclic voltammetry technique. From that characterization known that, TiO2/Ti was quasi irreversible and for electrochemical was controled by difussion rate, while in the rhodamine B v solution was known that its oxidation potensial is 1,54 V. XRD, FTIR, UV-Vis DRS, SEM-EDX analysis were used for characterization of crystal structure, function group, band gap energy, and photocatalytic morphology of TiO2/Ti and La2O3 doped TiO2/Ti electrodes. Result of the analysis showed that TiO2 crystal structure is anatase, and the presence of lanthanum oxide unchanges the TiO2 crystal structure but shift TiO2 working area was changed to visible light area. Degradation activity of TiO2/Ti and La2O3 doped TiO2/Ti were applied in the photoelectrocatalytic reactor by illuminating UV light for 100 minutes by using two electrode systems and 0.1 M NaCl pH 4 as supporting electrolyte. Degradation activities were compared with photodegradation, electrochemical,




and photocatalytic methods. From those comparison either TiO2/Ti working electrode or La2O3 doped TiO2/Ti were explained that photoelectrocatalytic method has the best degradation activity with efficiency degradation 45.42% for TiO2/Ti and 98.04% for La2O3 doped TiO2/Ti. Based on the results were proved that lanthanum oxide doping on the surface of TiO2/Ti could improve photocatalys TiO2 efficiency degradation. The Study of TiO2/Ti and La2O3 doped TiO2/Ti photoeletrocatalytic degradation kinetic were determined by using pseudo-kinetic. The result of kinetic’study was known that rhodamine B photoelectrocatalytic degradation to both working electrode followed firts order pseudo-kinetic.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Prof. Dr. Buchari/Prof. Dr. Muhammad Nurdin, M.Sc, Editor: An Nur Aini Muzasyaroh

File PDF...