Perpustakaan Digital ITB

Kontaminasi antibiotik fluorokuinolon di lingkungan perairan menjadi perhatian global karena sifatnya yang persisten, sulit terdegradasi, dan berkontribusi terhadap penyebaran resistensi antimikroba. Ciprofloxacin merupakan salah satu antibiotik fluorokuinolon yang sering terdeteksi pada efluen instalasi pengolahan air limbah akibat keterbatasan metode pengolahan konvensional. Fotokatalisis berbasis semikonduktor oksida logam menawarkan alternatif untuk mendegradasi senyawa tersebut melalui pembentukan spesies oksidatif reaktif. Dalam penelitian ini, cerium oksida terdoping sulfur (CeO2:S) dikembangkan sebagai fotokatalis untuk meningkatkan aktivitas fotodegradasi antibiotik fluorokuinolon di bawah iradiasi UV. Material CeO2 dan CeO2:S disintesis menggunakan metode hidrotermal yang diikuti dengan proses kalsinasi. Karakterisasi dilakukan untuk mengevaluasi struktur kristal, morfologi, komposisi unsur, sifat optik, luas permukaan spesifik, karakteristik pori, dan perilaku rekombinasi pembawa muatan. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa seluruh sampel mempertahankan struktur fluorit kubik CeO2 tanpa pembentukan fase impuritas. Doping sulfur menyebabkan perubahan parameter kisi dan ukuran kristalit serta menurunkan energi celah pita dari 2,77 eV pada CeO2 menjadi 2,50 eV pada CeO2:S. Analisis BET menunjukkan bahwa CeO2:S(1%) memiliki luas permukaan spesifik sebesar 73,97 m2 /g, lebih tinggi dibandingkan CeO2 murni sebesar 59,42 m2 /g. Peningkatan luas permukaan tersebut menyediakan lebih banyak area kontak antara fotokatalis dan molekul ciprofloxacin, sehingga mendukung proses adsorpsi dan reaksi fotokatalitik. Uji fotokatalitik menunjukkan bahwa CeO2:S(1%) menghasilkan aktivitas terbaik dalam degradasi ciprofloxacin dibandingkan CeO2 murni maupun variasi doping lainnya. Analisis kinetika menunjukkan bahwa proses degradasi mengikuti model orde satu semu, sedangkan uji scavenger mengidentifikasi radikal superoksida (O2•?) sebagai spesies reaktif dominan. Selain itu, CeO2:S(1%) menunjukkan stabilitas yang baik setelah beberapa siklus penggunaan ulang. Hasil penelitian ini membuka peluang pengembangan CeO2:S(1%) sebagai fotokatalis yang efisien dan berkelanjutan untuk pengolahan limbah antibiotik di lingkungan perairan.