Perpustakaan Digital ITB

Limbah di Indonesia masih menjadi salah satu masalah yang harus ditangani. Terdapat peningkatan jumlah limbah di sektor industri, salah satunya limbah pewarna akibat peningkatan ekspor tekstil Indonesia. Limbah ini menyebabkan iritasi dan berbahaya untuk biota air. Proses degradasi secara biologis umum digunakan di Indonesia, tetapi terbatas untuk komponen biodegradable dan tidak beracun untuk mikroba. Oleh karena itu, dibutuhkan metode dapat mendegradasi non-biodegradable, contohnya adalah ozonasi fotokatalitik. MXene/TiO2 dipilih sebagai fotokatalis akibat keuntungannya dalam pemisahan muatan yang lebih tinggi dan kemampuan pembentukan lubang elektron pada sinar tampak. Penelitian dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai kondisi sintesis dan teknologi proses yang optimum pada proses degradasi metilen biru menggunakan fotokatalis MXene/TiO2. Selain itu, efek sinergistik dari integrasi proses degradasi dan kinerja fotokatalis MXene/TiO2 pada sinar UV dan tampak telah dilakukan. Kondisi sintesis yang akan dikaji adalah temperatur perlakuan kalsinasi. Proses yang akan dikaji adalah ozonasi tunggal (tanpa katalis), ozonasi katalitik, fotokatalitis, dan ozonasi fotokatalitik. Fotokatalis akan dibandingkan dengan katalis TiO2 komersial untuk meninjau performanya dalam mendegradasi metilen biru. Penelitian dilakukan menggunakan reaktor partaian dengan sumber iluminasi top-down dan lampu Xenon 500 W. Digunakan metode etsa HF in-situ yang kemudian dilakukan delaminasi dalam sintesis MXene dan perlakuan kalsinasi untuk MXene/TiO2. MXene/TiO2 memiliki struktur amorf dengan nanopartikel TiO2 anatase pada permukaan dan rongga antar lapisan MXene. Nilai celah pita MXene/TiO2 pada temperatur sintesis 150, 250, dan 300 °C berturut-turut adalah 2,01; 2,38; dan 2,76 eV. Diperoleh bahwa integrasi teknologi dan MXene/TiO2 (150 °C) dapat mendegradasi 56,1% metilen biru pada sinar UV (0,0055 menit-1). Bila dibandingkan dengan TiO2 komersial (98,6% dan 0,0331 menit-1), terlihat bahwa MXene/TiO2 tidak unggul pada sinar UV. Akan tetapi bila dibandingkan pada sinar tampak, MXene/TiO2 (35,4% dan 0,0034 menit-1) memiliki performa yang lebih tinggi dibandingkan TiO2 komersial (tidak aktif). Perubahan struktur terlihat sepanjang proses menjadi amorf dan perubahan celah pita.