Modifikasi Ukuran Partikel dan Morfologi ZnO pada Komposit g-C3N4/ZnO dan Pengaruhnya Terhadap Fotodegradasi Metilen Biru

Afifah, Putri Almas Ilka (2024) Modifikasi Ukuran Partikel dan Morfologi ZnO pada Komposit g-C3N4/ZnO dan Pengaruhnya Terhadap Fotodegradasi Metilen Biru. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004201021_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 March 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Ukuran partikel dan morfologi fotokatalis memiliki peran yang penting dalam menentukan aktifitas fotokatalitik material tersebut. Pada penelitian ini, komposit karbon nitrida/seng oksida (g- C3N4/ZnO) dengan ukuran partikel dan morfologi ZnO yang berbeda berhasil disiapkan dengan proses kalsinasi melamin, diikuti dengan sintesis ZnO pada g-C3N4 melalui metode hidrotermal. Modifikasi ukuran dan morfologi ZnO dilakukan dengan cara memvariasikan pH larutan saat sintesis ZnO, dimana pH divariasikan menjadi pH 8, 9, 10, dan 11. Pengamatan terhadap morfologi partikel menunjukkan bahwa pH yang tinggi menyebabkan ukuran partikel semakin kecil dengan tepi partikel yang meruncing. Komposit g-C3N4/ZnO dengan variasi pH 10 merupakan komposit dengan pH paling optimal dibandingkan komposit dengan variasi pH 8, 9, dan 11. Hal ini didasarkan pada kemurnian fasa, homogenitas dan ukuran partikel ZnO yang dihasilkan, serta aktifitas fotokatalitiknya. Pada uji fotokatalitik, g-C3N4/ZnO yang disintesis pada pH 10 menunjukkan laju degradasi metilen biru tertinggi dibandingkan dengan fotokatalis lain serta memiliki efisiensi degradasi terbesar yakni 97,7% setelah 150 menit reaksi. Peningkatan laju degradasi disebabkan oleh terbentuknya heterojungsi antara g-C3N4 dan ZnO, ukuran partikel ZnO yang lebih kecil, dan morfologi ZnO berbentuk kerucut, dimana ZnO yang termodifikasi pada komposit g-C3N4/ZnO pH 10 sebanyak 0,286 gram. Heterojungsi yang terjadi menekan terjadinya rekombinasi pembawa muatan sementara ukuran ZnO yang lebih kecil menghasilkan luas permukaan yang lebih besar. Luas permukaan yang besar mampu meningkatkan area kontak antara permukaan fotokatalis dan molekul reaktan.
=====================================================================================================================================
The particle size and morphology of the photocatalyst have an important role in determining the photocatalytic activity of the material. In this research, carbon nitride/zinc oxide (g-C3N4/ZnO) composites with different ZnO particle sizes and morphologies were successfully prepared by the melamine calcination process, followed by the synthesis of ZnO on g-C3N4 via the hydrothermal method. Modification of the size and morphology of ZnO was carried out by varying the pH of the solution during ZnO synthesis, where the pH was varied to pH 8, 9, 10, and 11. Observation of particle morphology showed that high pH caused the particle size to become smaller with tapered particle edges. The g-C3N4/ZnO composite with a pH variation of 10 is the composite with the most optimal pH compared to composites with a pH variation of 8, 9, and 11. This is based on the phase purity, homogeneity and size of the ZnO particles produced, as well as its photocatalytic activity. In the photocatalytic test, g-C3N4/ZnO synthesized at pH 10 showed the highest methylene blue degradation rate compared to other photocatalysts and had the greatest degradation efficiency, namely 97.7% after 150 minutes of reaction. The increase in the degradation rate was caused by the formation of heterojunctions between g-C3N4 and ZnO, the smaller ZnO particle size, and the cone-shaped morphology of ZnO, where the modified ZnO in the g-C3N4/ZnO pH 10 composite was 0.286 grams. The heterojunction that occurs suppresses the recombination of charge carriers while the smaller size of ZnO results in a larger surface area. A large surface area can increase the contact area between the photocatalyst surface and the reactant molecules.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	graphite carbon nitride, zinc oxide, photodegradation, photocatalysis, morphology, pH. grafit karbon nitrida, seng oksida, fotodegradasi, fotokatalis, morfologi, pH.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Putri Almas Ilka Afifah
Date Deposited:	16 Feb 2024 04:05
Last Modified:	16 Feb 2024 04:05
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/107222

Actions (login required)

View Item