Pengembangan Komposit ZnO/rGO@MIL-101(Cr) dengan Ligan Campuran sebagai Fotokatalis untuk Degradasi Polutan Organik di Larutan Berair

Faaizatunnisa, Nuhaa (2025) Pengembangan Komposit ZnO/rGO@MIL-101(Cr) dengan Ligan Campuran sebagai Fotokatalis untuk Degradasi Polutan Organik di Larutan Berair. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 7004221008-Doctoral.pdf Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Komposit ZnO/rGO@MIL-101(Cr)-NH2 telah berhasil disintesis melalui reaksi hidrotermal dengan modulator asam nitrat (HNO3). Penambahan ZnO QD pada rGO divariasi sebesar 10,20, dan 30%, sedangkan penggunaan ligan campuran asam 1,4-benzena dikarboksilat (H2BDC) dan asam 2-amino-1,4-benzena dikarboksilat (NH2BDC).dilakukan dengan ratio ligan 1:2. Material komposit hasil sintesis memiliki pola XRD yang sesuai dengan difraktogram khas dari MIL-101(Cr) dan ZnO/rGO, hasil morfologi berbentuk irregular dan terdapat aglomerasi, isotherm adsorpsi-desorpsi N2 menunjukkan tipe I dengan histerisis loop (P/P0<0,3) yang yang menunjukan material bersifat mikropori. Selain itu, hasil band gap dengan UV-Vis DRS menunjukkan bahwa komposit memiliki nilai celah pita sebesar 1,92 eV, yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai celah pita MIL-101(Cr) (2,4 eV). Kinerja komposit sebagai fotokatalis dalam degradasi senyawa karbaril dalam air mencapai 86% (20 mg, 10 mg/L) selama 300 menit. Nilai ini lebih besar 2 kali lipat dibandingkan dengan MIL-101(Cr)(45%). Hasil ini menunjukkan bahwa penggabungan material ZnO/rGO dalam MIL-101(Cr) yang termodifikasi ligan campuran dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi (kondisi gelap) dan kinerja fotokatalitik (kondisi terang). Kinetika fotokatalitik pada semua material fotokatalis sesuai dengan orde satu yang melibatkan proses adsorpsi awal di permukaan katalis
=======================================================================================================================================
The ZnO/rGO@MIL-101(Cr)-NH2 composite was successfully synthesized via a hydrothermal reaction using nitric acid (HNO3) as a modulator. The ZnO QD in the rGO was varied at 10%, 20%, and 30%, while the mixed-ligand approach employed a 1:2 molar ratio of 1,4-benzenedicarboxylic acid (H2BDC) to 2-amino-1,4-benzenedicarboxylic acid (NH2BDC). The resulting composite exhibited XRD patterns characteristic of both MIL-101(Cr) and ZnO/rGO. Morphological analysis revealed irregular particle shapes with noticeable agglomeration. The N₂ adsorption–desorption isotherm showed a type I profile with a hysteresis loop at P/P₀ < 0.3, indicating the microporous nature of the material. Furthermore, UV–Vis DRS analysis revealed that the composite had a reduced bandgap of 1.92 eV, which is lower than that of pristine MIL-101(Cr) (2.4 eV). The photocatalytic performance of the composite in degrading carbaryl in water reached 86% (20 mg, 10 mg/L) within 300 minutes, which is nearly twice as high as that of MIL-101(Cr) (45%). These results indicate that the incorporation of ZnO/rGO into ligand-modified MIL-101(Cr) enhances both the adsorption capacity under dark conditions and the photocatalytic activity under light irradiation. The photocatalytic degradation kinetics for all catalysts followed a pseudo-first-order model, involving an initial adsorption step on the catalyst surface.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	MIL-101(Cr), ligan campuran, ZnO/rGO, fotokatalis, karbaril MIL-101(Cr), mixed ligand, ZnO/rGO, photocatalyst, carbaryl
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD117 Absorption Q Science > QD Chemistry > QD341.H9 Graphene Q Science > QD Chemistry > QD63.S4 Separation (Technology) Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Nuhaa Faaizatunnisa
Date Deposited:	05 Aug 2025 03:57
Last Modified:	05 Aug 2025 03:57
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/127391

Actions (login required)

View Item