Sintesis Lapis Tipis Tio2 Dopping Zn 10% W/w Sebagai Fotokatalis Metilen Biru Menggunakan Metode Dip-coating

Abstract

Pewarna organik, yang biasa digunakan di berbagai industri karena sifatnya yang memberi warna merupakan penyebab utama bencana ekosistem perairan ketika dilepaskan ke badan air karena sifatnya yang beracun dan karsionegenik. Metilen biru pewarna organik yang sering digunakan secara luas dan dibuang ke lingkungan. Berbagai metode telah dieksplorasi untuk menghilangkan metilen biru dari badan air, termasuk adsorpsi, bioremediasi, dan fotodegradasi. Titanium dioksida (TiO2) adalah fotokatalis yang umum karena tidak beracun, tidak larut, dan cocok untuk digunakan dalam kondisi gelap dan terang. Namun, nanopartikel TiO2 cenderung menggumpal, membatasi penerapannya dalam proses fotokatalitik skala industri. Dengan demikian, film tipis TiO2 lebih disukai karena integritas strukturalnya. Kinerja fotokatalitik film tipis TiO2 bergantung pada faktor-faktor seperti ukuran kristal, doping, metode pengendapan, dan teknik pemrosesan. Penelitian ini menggunakan metode pelapisan celup sederhana untuk mensintesis film TiO2 yang diolah dengan seng (Zn) untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitiknya. Kalsinasi pada temperatur yang berbeda selanjutnya mempengaruhi sifat film tipis. Hasilnya menunjukkan bahwa doping Zn dan suhu kalsinasi yang lebih tinggi berkontribusi terhadap berkurangnya celah pita pada film tipis TiO2, untuk TiO2 murni (3,2 eV), untuk suhu 300 oC (3,19 eV), 400 oC (3,14 eV) dan 500 oC (3,03 eV) sehingga meningkatkan efisiensi fotokatalitiknya.

Karakterisasi struktur melalui spektroskopi Difraksi Sinar-X (XRD) dan Fourier- Transform Inframerah (FTIR) memvalidasi transformasi fasa dan pembentukan

fasa anatase yang lebih besar. Selain itu, degradasi fotokatalitik metilen biru menunjukkan bahwa lapisan tipis TiO2 yang didoping Zn mengungguli TiO2 murni, Untuk % degradasi kondisi optimum pada metilen biru 10 PPM adalah pada suhu 300 oC 5jam (89,47%). Pada suhu 400 oC 5 jam (89,47%). Pada suhu 500 oC 5 jam (80,70%). Untuk %degradasi kondisi optimum metilen biru 5 PPM adalah pada suhu 300 oC 5 jam (85,71%). Pada suhu 400 oC 5 jam (83,33%). Pada suhu 500 oC 5 jam (83,3%) dengan efisiensi degradasi yang lebih tinggi pada waktu reaksi yang lebih lama. Penelitian ini menunjukkan bahwa film tipis TiO2 yang didoping Zn yang disintesis melalui pelapisan celup dan kalsinasi memiliki potensi besar untuk menghilangkan pewarna organik secara efisien dari badan air.