Sintesis Komposit Magnetik Fe3O4/SiO2@UiO-66 Terdoping Nikel Dengan Metode Ultrasonikasi Sebagai Adsorben Methyl Orange Dalam Air

Hidayat, Alvin Romadhoni Putra (2022) Sintesis Komposit Magnetik Fe3O4/SiO2@UiO-66 Terdoping Nikel Dengan Metode Ultrasonikasi Sebagai Adsorben Methyl Orange Dalam Air. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6004201016-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2024. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

UiO-66 adalah salah satu jenis MOF yang sering digunakan sebagai adsorben untuk zat warna methyl orange (MO). Namun, UiO-66 memiliki kelemahan yaitu sulit untuk dipisahkan dan metode sintesisnya lama serta tidak ramah lingkungan. Penambahan material magnetik Fe3O4/SiO2 dapat dilakukan untuk memudahkan dalam proses pemisahan adsorben. Akan tetapi, penambahan oksida logam dapat menurunkan kapasitas adsorpsi sehingga dilakukan proses doping nikel pada komposit magnetik MOF melalui metode ultrasonikasi yang lebih cepat, lebih ramah lingkungan dan ukuran partikel hingga pada skala nano dapat tercapai. Sintesis Fe3O4/SiO2@UiO-66 terdoping nikel telah berhasil dilakukan melalui metode ultrasonikasi pada suhu 120 °C selama 2 jam. Variasi rasio mol nikel dalam komposit magnetik MOF sebesar 5, 10 dan 15% dilakukan untuk mendapatkan komposit mganetik MOF dengan kinerja terbaik. Material hasil sintesis memiliki pola XRD dengan puncak karakteristik dari UiO-66 dan Fe3O4/SiO2, morfologi berbentuk bulat dengan permukaan yang kasar, isoterm adsorpsi tipe IV dengan loop histeresis mendekati tipe H1. Selain itu, hasil pengujian VSM menunjukkan bahwa komposit material memiliki sifat magnetik dengan intensitas saturasi magnetik 8,16 emu/g. Kinerja komposit sebagai adsorben zat warna MO dalam dalam air mencapai kapasitas adsorpsi maksimum 200,803 mg/g untuk material dengan penambahan doping nikel adalah 10%. Hasil studi kinetika menunjukkan bahwa semua material mengikuti kinetika orde dua semu dan isoterm Langmuir. Mekanisme adsorpsi antara zat warna MO dengan adsorben terdiri dari interaksi π-π, ikatan hidrogen dan interaksi elektrostatik.
=======================================================================================================================================
UiO-66 is one type of MOF that is often used as an adsorbent for methyl orange (MO) dye. However, UiO-66 has the disadvantage that it is difficult to separate, and the synthesis method is old and not environmentally friendly. The addition of Fe3O4/SiO2 magnetic material can facilitate the separation of the adsorbent. However, the addition of metal oxides can reduce the adsorption capacity. A nickel doping process is carried out on the MOF magnetic composite through the ultrasonication method, which is faster, more environmentally friendly, and particle size up to the nanoscale can be achieved. The synthesis of Fe3O4/SiO2@UiO-66 doped with nickel was successfully carried out by ultrasonication at 120 °C for 2 hours. Variations in the mole ratio of nickel in MOF magnetic composites of 5, 10, and 15% were carried out to obtain the best performing MOF magnetic composite. The synthesized material has an XRD pattern with characteristic peaks of UiO-66 and Fe3O4/SiO2, spherical morphology with a rough surface, and type IV adsorption isotherm with hysteresis loops close to H1 type. In addition, the VSM test results show that the composite material has magnetic properties with a magnetic saturation intensity of 8.16 emu/g. The performance of the composite as an adsorbent for MO dyes in water reached a maximum adsorption capacity of 200.803 mg/g for materials with the addition of 10% nickel doping. The results of the kinetics study showed that all materials followed pseudo-second-order kinetics and Langmuir isotherm. The adsorption mechanism between MO dyes and adsorbents consists of π-π interactions, hydrogen bonds, and electrostatic interactions.

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTKi 541.33 Hid s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	MOF, UiO-66, Fe3O4/SiO2, Doping Nikel, Ultrasonikasi, Adsorpsi, Metyhl Orange
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD547 Flocculation, precipitation, adsorption, etc.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	- Davi Wah
Date Deposited:	31 Oct 2023 03:46
Last Modified:	31 Oct 2023 03:46
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/105017

Actions (login required)

View Item