Analisis Pengaruh Penambahan Massa Nanoselulosa Dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit Terhadap Sifat Fotokatalisis Komposit Tio2/Nanoselulosa Untuk Degradasi Rhodamin-B

Juniarianto, Alvi Surya (2024) Analisis Pengaruh Penambahan Massa Nanoselulosa Dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit Terhadap Sifat Fotokatalisis Komposit Tio2/Nanoselulosa Untuk Degradasi Rhodamin-B. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201019-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Saat ini, industri Tekstil dan Produk Tekstil (TPT) memiliki peran yang cukup penting bagi perekonomian di Indonesia. Pewarna tekstil yang umum digunakan adalah Rhodamin-B (RhB) karena hasil warna yang dihasilkan cerah dan memiliki stabilitas yang tinggi. Namun jika limbah pewarna tersebut tercemar ke lingkungan maka akan mengakibatkan dampak negatif. Degradasi dengan menggunakan metode fotokatalitik dianggap sebagai salah satu yang paling efektif untuk pengolahan air limbah pewarna organik karena kelebihannya yaitu dapat terdegradasi menjadi molekul yang tidak berbahaya seperti CO2 dan H2O. Material fotokatalis terbuat dari material semikonduktor karena kelebihannya dalam menyerap energi foton. Semikonduktor yang paling ideal untuk fotokatalitik senyawa organik adalah TiO2, karena memiliki band gap yang kecil yaitu 3,2 eV dan struktur yang lebih terbuka karena adanya vakansi oksigen pada permukaan. Namun TiO2 memiliki sifat adsorpsi yang terbatas pada permukaannya sehingga perlu dilakukan modifikasi untuk mengembangkan komposit berbasis TiO2 dengan nanoselulosa. Nanoselulosa dapat digunakan sebagai bahan adsorben karena sangat poros sehingga efektif dalam degradasi limbah warna. Nanoselulosa dapat diekstrak dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) melalui beberapa proses seperti delignifikasi, bleaching, dan hidrolisis asam. Nanoselulosa dapat memberikan luas permukaan yang besar untuk TiO2 dan meningkatkan kemampuan fotokatalitik. Metode penelitian ini adalah eksperimen, terdiri sintesis Nanoselulosa, sintesis komposit TiO2/Nanoselulosa dengan variasi penambahan massa nanoselulosa 5%, 15%, 25%, dan 35%. Kemudian dilakukan pengujian karakterisasi material meliputi uji XRD, FTIR, SEM/EDX, PSA, BET, dan performa fotokatalisis menggunakan uji fotokatalisis dan spektrofotometri UV-Vis. Berdasarkan pengujian karakterisasi XRD, FTIR, SEM/EDX menunjukkan bahwa komposit TiO2/Nanoselulosa berhasil terbentuk. Pada hasil uji PSA diperoleh nanoselulosa dengan distribusi ukuran maksimum pada rentang 267,3 – 310,8 nm. Selanjutnya pada hasil uji BET diperoleh nilai surface area nanoselulosa yaitu sebesar 2,274 m2/g dengan ukuran pori sebesar 9,579 nm yang termasuk dalam jenis mesopori. Pada hasil uji fotokatalisis dan spektrofotometri UV-Vis menunjukkan bahwa komposit TiO2/Nanoselulosa dengan penambahan massa nanoselulosa 15% memiliki tingkat efisiensi degradasi paling tinggi dengan waktu penyinaran selama 60 menit yaitu sebesar 99,9%.
====================================================================================================================================
Currently, the Textile and Textile Product (TPT) industry has an important role in the economy in Indonesia. The commonly used textile dye is Rhodamine-B (RhB) because the resulting color is bright and has high stability. However, if the dye waste is contaminated into the environment, it will have negative impacts. Degradation using the photocatalytic method is considered to be one of the most effective for processing organic dye wastewater because of the advantage that it can be degraded into harmless molecules such as CO2 and H2O. Photocatalyst materials are made from semiconductor materials because of their advantages in absorbing photon energy. The most ideal semiconductor for photocatalytic organic compounds is TiO2, because it has a small band gap of 3.2 eV and a more open structure due to the presence of oxygen vacancies on the surface. However, TiO2 has limited adsorption properties on its surface, so modifications need to be made to develop TiO2-based composites with nanocellulose. Nanocellulose can be used as a highly porous adsorbent material so that it is effective in the degradation of colored waste. Nanocellulose can be extracted from empty palm oil fruit bunches (EPOFB) through several processes such as delignification, bleaching, and acid hydrolysis. Nanocellulose can provide a large surface area for TiO2 and improve photocatalytic ability. This research method is experimental, consisting of Nanocellulose synthesis, TiO2/Nanocellulose composite synthesis with varying nanocellulose mass additions of 5%, 15%, 25%, and 35%. Then material characterization tests were carried out including XRD, FTIR, SEM/EDX, PSA, BET tests, and photocatalysis performance using photocatalysis and UV-Vis spectrophotometry tests. Based on XRD, FTIR, SEM/EDX characterization tests, it shows that the TiO2/Nanocellulose composite was successfully formed. In the PSA test results, nanocellulose was obtained with a maximum size distribution in the range of 267.3 – 310.8 nm. Furthermore, the BET test results obtained a surface area value for nanocellulose of 2.274 m2/g with a pore size of 9.579 nm which is included in the mesoporous type. The results of photocatalysis and UV-Vis spectrophotometry tests show that the TiO2/Nanocellulose composite with the addition of a nanocellulose mass of 0.3 grams has the highest level of degradation efficiency with an exposure time of 60 minutes, that is 99,9%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Fotokatalisis, Nanoselulosa, Rhodamin-B, TiO2, TKKS,Photocatalysis, Nanocellulose, Rhodamine-B, TiO2, EPOFB.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Alvi Surya Juniarianto
Date Deposited:	05 Feb 2024 03:57
Last Modified:	05 Feb 2024 03:57
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106052

Actions (login required)

View Item