Pengaruh lama penyinaran terhadap aktivitas degradasi methyl violet menggunakan fotokatalis TiO2terdoping besi (III)

INDONESIA: Methyl violet sebagai salah satu limbah zat warna yang mencemari lingkungan perairan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan dan matinya organisme perairan. Metode fotodegradasi limbah merupakan metode penanganan limbah dengan menggunakan fotokatalis semikonduktor yang didasarkan oleh degradasi limbah dengan bantuan cahaya. Material TiO2 banyak diaplikasikan sebagai fotokatalis karena memiliki stabilitas kimiawi yang baik, aktivitas fotokatalisis yang tinggi, harga relatif terjangkau dan tingkat toksisitas yang rendah. Akan tetapi, TiO2 hanya aktif bekerja di bawah iradiasi sinar ultraviolet sehingga membatasi aktivitas fotokatalitiknya dalam mendegradasi zat warna. Dalam upaya meningkatkan aktivitas fotokatalitiknya pada rentang panjang gelombang yang lebih panjang, yaitu di bawah iradiasi sinar tampak adalah dengan menambahkan dopan logam besi (III). TiO2 terdoping besi (III) 1,2% berhasil disintesis menggunakan metode sonikasi dan metode sonikasi-hidrotermal menggunakan sonikator ultrasonic vibracell. Prekursor yang digunakan yaitu TiO2 anatas sigma aldrich (SA) dan besi (III) nitrat (Fe(NO3)3). Selanjutnya material hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), dan UV-Vis/Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis/DRS). Kemudian dilakukan uji aktivitas fotokatalis untuk mendegradasi zat warna methyl violet dengan pengaruh variasi lama penyinaran di bawah iradiasi cahaya tampak. TiO2-Fe hasil sintesis dengan metode sonikasi dan metode sonikasi-hidrotermal yang dikarakterisasi menggunakan FTIR, hasil karakteriasi menunjukkan bahwa terdapat perbedaan modus gugus fungsi yang muncul antara TiO2 anatas SA, TiO2-Fe sonikasi, dan TiO2-Fe sonikasi-hidrotermal. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan seluruh material TiO2-Fe yang disintesis memiliki struktur anatas. Serta, hasil karakterisasi UV-Vis/DRS menunjukkan adanya doping besi (III) dapat menurunkan energi celah pita TiO2 yang disintesis dengan metode sonikasi dan sonikasi-hidrotermal berturut-turut 2,95 eV dan 2,96 eV, dengan serapan sinar tampak paling tinggi dihasilkan oleh TiO2-Fe sonikasi. Pengaruh lama penyinaran terhadap degradasi 25 mL methyl violet 10 mg/L pada pH 6,5 dengan massa fotokatalis 50 mg menyebutkan bahwa, TiO2-Fe sonikasi mampu menghasilkan persen degradasi sebesar 87,22% dengan waktu optimum penyinaran 180 menit. Sedangkan, TiO2-Fe sonikasi-hidrotermal berhasil mendegradasi 74,66% methyl violet dengan waktu optimum penyinaran 150 menit