Perpustakaan Digital ITB

Advance oxidation process (AOPs) merupakan opsi tepat dalam mengolah limbah zat warna sintetik yang tergolong sebagai persistent organic pollutants (POPs) karena mampu mendegradasinya menjadi zat tak berbahaya. Graphitic-C3N4 (GCN) merupakan fotokatalis yang dapat diaktivasi oleh cahaya tampak dan bebas logam menjadikannya menarik untuk digunakan dalam aplikasi pengolahan limbah zat warna sintetik. Meskipun demikian, tenggelamnya GCN pada medium air dan waktu rekombinasi pasangan electron-hole (e-h) yang cepat menjadi limitasi dalam aplikasi GCN sebagai fotokatalis. Imobilisasi GCN pada penyangga (support) yang mengapung dapat menjadi solusi agar GCN tetap berada di permukaan air dan penambahan agen penerima elektron bisa membantu proses pemisahan pasangan e-h. Pada penelitian ini, GCN disintesis dengan metode polimerisasi termal menggunakan prekursor urea. Spesimen fotokatalis dibuat dengan mengimobilisasikan GCN pada permukaan busa poliuretan (PUF) dengan bantuan polidopamin (PDA) sebagai akseptor elektron sekaligus adhesif. Imobilisasi dilakukan dengan metode dua tahap (PUF/PDA/GCN-2) dan satu tahap (PUF/PDA/GCN-1). PUF/PDA/GCN-2 dibuat dengan melapisi PUF dengan PDA dilanjutkan dengan mendeposisikan GCN. PUF/PDA/GCN-1 dibuat dengan autoksidasi dopamin bersamaan dengan PUF dan GCN. Untuk mengetahui pengaruh penambahan PDA, dibuat pula spesimen fotokatalis tanpa PDA (PUF/GCN). Hasil scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), dan diffuse reflectance Ultraviolet-Visible light spectroscopy (DR UV-Vis) menunjukkan GCN dengan basis heptazine dan bandgap sebesar 2,75 eV berhasil disintesis. Proses sintesis PUF/PDA/GCN-1 lebih baik karena GCN berhasil terdeposisi secara merata pada PUF yang dikonfirmasi melalui SEM. Hasil thermogravimetric analysis (TGA) menunjukkan jumlah GCN pada PUF/PDA/GCN-1 sebesar 5,02 wt% yang jauh melebihi PUF/PDA/GCN-2 yakni 1,35 wt%. Namun, PUF/GCN memiliki konten GCN tertinggi yakni 7,75 wt% karena terjadi aglomerasi GCN. Pengujian performa fotokatalitik dengan cahaya tampak menunjukkan, PUF/GCN memiliki efisiensi degradasi sebesar 10,06% sedangkan GCN yang tidak diimobilisasi hanya 5,26%. Penambahan PDA juga meningkatkan efisiensi degradasi dari PUF/PDA/GCN-1 sebanyak dua kali lipat dari 10,06% (PUF/GCN) menjadi 21,07%. Hal ini karena persebaran GCN yang merata menyebabkan situs aktif yang melimpah.