Pemanfaatan Abu Layang (CFA) Menjadi Silika Mesopori sebagai Pendukung Fotokatalis Komposit CDs/MCM-41/ZIF-8 untuk Fotodegradasi Metilen Biru (MB)

Sulistyowati, Nourma (2024) Pemanfaatan Abu Layang (CFA) Menjadi Silika Mesopori sebagai Pendukung Fotokatalis Komposit CDs/MCM-41/ZIF-8 untuk Fotodegradasi Metilen Biru (MB). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004201063-Undergraduate_Thesis.pdf Download (7MB)

Abstract

Peningkatan kebutuhan energi global dapat memperbanyak penggunaan batu bara sebagai sumber energi oleh Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Pembakaran batu bara menghasilkan limbah berupa Coal Fly Ash atau abu layang dengan jumlah besar. Abu layang berupa butiran halus berwarna abu-abu yang tersusun atas berbagai oksida, seperti SiO2 dan Al2O3 yang memiliki sisi aktif. Kandungan SiO2 yang tinggi dapat dimanfaatkan sebagai sumber silika dalam pembuatan katalis untuk mengadsorpsi pewarna, seperti metilen biru. Salah satu silika mesopori yang sering dimanfaatkan adalah Mobile Composition of Matter No.41 (MCM-41) yang juga dapat digunakan sebagai pendukung MOF karena stabilitas termal, luas permukaan, dan porositas yang tinggi. MOF yang dapat dimanfaatkan dalam adsorpsi MB adalah ZIF-8 yang terdiri dari ion logam tetrahedral Zn dengan ligan 2-metilimidazole dengan topologi sodalite (SOD) berbentuk kubus. Material semikonduktor lain yang dapat dimanfaatkan ialah karbon dot (CDs) yang memiliki fluoresens kuat sehingga memungkinkan dalam aplikasi, seperti fotokatalis. Selain itu, luasnya permukaan CDs dapat dimanfaatkan untuk adsorpsi polutan dalam air sehingga CDs dapat diaplikasikan dalam degradasi fotokatalitik metilen biru di bawah iradiasi sinar tampak. Sintesis CDs dan MCM-41 dilakukan dengan metode hidrotermal, sedangkan sintesis ZIF-8 menggunakan metode solvotermal. Berdasarkan hasil karakterisasi, komposit CDs/MCM-41/ZIF-8 dengan abu layang sebagai sumber silika berhasil terbentuk. Kinerja komposit terbukti lebih baik dari pada kontrol, berupa CDs, MCM-41, ZIF-8, dan ZIF-8/MCM-41. Penambahan CDs pada komposit menyebabkan sifat fotokatalitik komposit bertambah sehingga fotokatalitik dapat lebih optimal. Variasi terbaik ada pada komposit CMZ dengan penambahan CDs sebesar 2,5 ml (CMZ (2,5)).
============================================================
The increasing of global energy demand can lead to greater use of coal as an energy source by coal-fired power plants (PLTU). Coal combustion produces waste in the form of Coal Fly Ash in large quantities. Coal Fly Ash is consists of fine gray particles composed of various oxides, such as SiO2 and Al2O3, which have active sites. The high SiO2 content can be utilized as a silica source in the production of catalysts for adsorbing dyes, such as methylene blue. One commonly used mesoporous silica is Mobile Composition of Matter No.41 (MCM-41), which can also be used as a support for Metal-Organic Frameworks (MOFs) due to its thermal stability, large surface area, and high porosity. A MOF that can be used in MB adsorption is ZIF-8, consisting of tetrahedral Zn metal ions with 2-methylimidazole ligands in a sodalite (SOD) topology forming a cubic structure. Another semiconductor material that can be utilized is carbon dots (CDs), which have strong fluorescence, making them suitable for applications such as photocatalysts. Additionally, the large surface area of CDs can be used for the adsorption of water pollutants, making CDs applicable in the photocatalytic degradation of methylene blue under visible light irradiation. CDs and MCM-41 synthesis is carried out by the hydrothermal method, while ZIF-8 synthesis uses the solvothermal method. Based on characterization results, the CDs/MCM-41/ZIF-8 composite with Coal Fly Ash as the silica source was successfully formed. The performance of the composite proved to be better than the controls, consisting of CDs, MCM-41, ZIF-8, and ZIF-8/MCM-41. The addition of CDs to the composite enhanced the composite's photocatalytic properties, making photocatalysis more optimal. The best variation was found in the CMZ composite with the addition of 2.5 ml CDs (CMZ(2.5)).

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Abu Layang, CDs, MCM-41, Silika Mesopori, ZIF-8 CDs, Coal Fly Ash, MCM-41, Mesoporous Silica, ZIF-8
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry
Depositing User:	Nourma Sulistyowati
Date Deposited:	12 Aug 2024 08:59
Last Modified:	12 Aug 2024 08:59
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114810

Actions (login required)

View Item