Sintesa Nanokomposit TiO2/CuS/GQDs dengan Spin Coating untuk Aplikasi Fotokatalis dalam Degradasi Senyawa Organik Sianida pada Limbah

Kusuma, Damara Iwang Febri (2024) Sintesa Nanokomposit TiO2/CuS/GQDs dengan Spin Coating untuk Aplikasi Fotokatalis dalam Degradasi Senyawa Organik Sianida pada Limbah. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201086_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until October 2026. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Metode hydrothermal digunakan untuk memproses tembaga klorida (CuCl) dan Tiourea guna menghasilkan CuS sebagai material yang dipasangkan (coupled material) dengan bahan semikonduktor TiO2 karena CuS memiliki energy band gap yang rendah, yang dianggap bermanfaat untuk meningkatkan kinerja fotokatalis dalam bereaksi dengan energi foton rendah (cahaya tampak). Graphene Quantum Dots (GQDs) diperoleh dari Graphene Oxide (GO) melalui metode top-down basa. GQDs memiliki luas permukaan yang besar sehingga meningkatkan efektivitas interaksi antara fotokatalis TiO2 dan senyawa sianida serta meningkatkan degradasi sianida karena transfer elektron yang cepat. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh penambahan GQDs dan CuS sebagai bahan yang dipasangkan dengan TiO2 terhadap karakteristik dan properti TiO2, serta dampak TiO2/CuS/GQDs terhadap degradasi senyawa organik sianida. Metode penelitian ini melibatkan serangkaian eksperimen, termasuk sintesis TiO2, GQDs, CuS, dan nanokomposit TiO2/CuS/GQDs dengan variasi dalam metode fabrikasi menggunakan spin coating. Spin coating dilakukan sebagai metode fabrikasi untuk membuat material nanokomposit yang berlapis untuk efektifitas degradasi sianida. Hasil dari pengujian XRD pada nanokomposit TiO2/CuS/GQDs terdapat peak pada 26,75o,27,56o, dan 27,55o untuk deteksi material TiO2 lalu pada peak 31,71o,31,91o, dan 31,64o untuk deteksi material CuS. Hasil uji FTIR menunjukkan adanya gugus fungsi yang sesuai pada masing-masing material yaitu C-S, Ti-O-Ti, Ti-O-C yang mengindikasikan pada material nanokomposit TiO2/CuS/GQDS. Pada hasil uji SEM menunjukkan bahwa komposit TiO2/CuS/GQDS melekat pada nikel foam. Pada hasil EDX menunjukkan adanya unsur-unsur seperti Ti, O, C, Cu, S yang mengindikasikan komposit TiO2/CuS/GQDS. Hasil pengujian Uv-Vis pada tiap variasi komposisi menghasilkan band gap energi 2,99 eV, 2,83 eV, dan 3 eV menandakan material nanokomposit berhasil menurunkan bandgap TiO2. Hasil pengujian fotokatalitik di dapatkan bahwa nanokomposit dengan variasi komposisi 1:0,5:0,2 memiliki hasil degradasi optimal sebesar 86,86% pada larutan sianida.
============================================================
The hydrothermal method was utilized to process copper chloride (CuCl) and Thiourea for the production of CuS as a coupled material for TiO2 semiconductor material because CuS possesses a low energy band gap, which is beneficial to enhance the photocatalytic performance for reacting with low-energy photons (visible light). Graphene Quantum Dots (GQDs) were derived from Graphene Oxide (GO) using a base-driven top-down method. A large surface area is possessed by GQDs, enabling more effective interaction between the TiO2 photocatalyst and cyanide compounds, leading to increased cyanide degradation due to rapid electron transfer. The objective of this research is to investigate the influence of adding GQDs and CuS as coupled materials to TiO2 on the characteristics and properties of TiO2 and to understand the impact of TiO2/CuS/GQDs on the degradation of organic cyanide compounds. The research method involved experiments comprising TiO2 synthesis, GQDs synthesis, CuS synthesis, and the synthesis of TiO2/CuS/GQDs nanocomposites using various spin coating fabrication methods. Subsequently, material characterization tests were conducted. The results of the XRD test on the TiO2/CuS/GQDs nanocomposite showed peaks at 26.75o, 27.56o, and 27.55o for detection of TiO2 material then peaks at 31.71o, 31.91o, and 31.64o for detection of CuS material. The FTIR test results show that there are appropriate functional groups in each material, namely C-S, Ti-O-Ti, Ti-O-C which indicates the TiO2/CuS/GQDS nanocomposite material. The SEM test results show that the TiO2/CuS/GQDS composite adheres to the nickel foam. The EDX results show the presence of elements such as Ti, O, C, Cu, S which indicate a TiO2/CuS/GQDS composite. The Uv-Vis test results for each composition variation produced an energy band gap of 2.99 eV, 2.83 eV, and 3 eV, indicating that the nanocomposite material succeeded in reducing the TiO2 band gap. The results of photocatalytic testing showed that nanocomposites with composition variations of 1:0.5:0.2 had optimal degradation results of 86.86% in cyanide solutions.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	CuS; Fotokatalis; GQDs; Sianida; TiO2 CuS; Cyanide; Photocatalytic; GQDs; TiO2
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD481 Chemical structure. Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Damara Iwang Febri Kusuma
Date Deposited:	05 Aug 2024 03:18
Last Modified:	05 Aug 2024 03:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111153

Actions (login required)

View Item