Perpustakaan Digital ITB

Fenol merupakan salah satu senyawa berbahaya yang memiliki sifat beracun dan karsinogenik yang umumnya ditemukan pada limbah cair yang dihasilkan oleh industri petrokimia, tekstil, elektronika, pertanian, dll. Menurut European Union (EU) dan United States Environmental Protection Agency (USEPA), fenol menjadi salah satu komponen yang mendapat prioritas pada pengolahan limbah karena berdampak buruk pada manusia dan hewan baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014, menetapkan batas kadar fenol yang ditoleransi untuk limbah cair yaitu sebesar 0,25-2 mg/L. Pada penelitian ini, dipilih teknologi ozonasi katalitik menggunakan katalis heterogen karena telah terbukti efisien dalam mendegradasi berbagai polutan organik termasuk fenol. Selain itu teknologi ozonasi katalitik juga memiliki tingkat toksisitas yang rendah dan biaya operasi yang relatif murah. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan katalis MnO2/?-Al2O3 yang disintesis melalui metode impregnasi. Penyangga katalis dibentuk melalui prekursor boehmite (AlOOH) yang dimodifikais sifat fisiknya melalui variasi rasio mol HNO3/AlOOH dan temperatur kalsinasi. Sedangkan untuk katalis MnO2/?-Al2O3 dilakukan variasi jumlah logam Mn yang diimpregnasikan pada penyangga katalis dan jenis penyangga katalis. Uji aktivitas katalis untuk mendegradasi fenol dilakukan terhadap larutan fenol dengan konsentrasi 200 ppm dengan waktu reaksi 90 menit, laju alir ozon 1 L/menit, dan konsentrasi ozon 30%. Sampel larutan hasil ozonasi diambil pada waktu 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, dan 90 menit. Pengujian konsentrasi sampel dilakukan menggunakan UVVis spektrofotometer dengan panjang gelombang 270 nm. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mensintesis katalis, mengkarakterisasi, dan mengamati pengaruhpengaruh variasi terhadap kemampuan katalis dalam mendegradasi fenol dengan metode ozonasi katalitik. Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan asam terbukti mempengaruhi luas permukaan ?-Al2O3 dengan nilai paling optimum terdapat pada rasio mol HNO3/AlOOH sebesar 0,025 yang menghasilkan luas permukaan tertinggi (139,9 m2/g) dan performa katalitik terbaik. Temperatur kalsinasi 700 °C menghasilkan penyangga katalis ?-Al2O3 dengan performa katalitik terbaik dibandingkan dengan 500°C dan 600°C dengan persentase penyisihan fenol sebesar 94,97%. Adanya peningkatan jumlah Mn dari 2% menjadi 6% pada katalis menyebabkan penurunan pHpzc pada katalis dari 7,08 menjadi 6,18. Berdasarkan pengujian, katalis dengan 4% Mn (MA-25-700-4%) memiliki kemampuan terbaik dalam mendegradasi fenol dengan persentase penyisihan 92,23%. Katalis MnO2/?-Al2O3 berpenyangga ?-Al2O3 komersil yang tidak diberi perlakuan modifikasi dengan penambahan HNO3, memberikan performa penyisihan fenol yang lebih rendah dibandingkan dengan katalis dengan penyangga ?-Al2O3 termodifikasi. Gugus hidroksil permukaan katalis dan air kemisorpsi berperan sebagai situs aktif katalis dalam mendekomposisi ozon menjadi radikal hidroksil, sedangkan situs asam Bronsted dikonfirmasi sebagai pusat reaktif dalam ozonasi katalitik dalam fase cair.