Analisis Pengaruh Penambahan Massa Carbon Quantum Dots (CQDs) Dari Limbah Puntung Rokok Terhadap Sifat Fotokatalisis Komposit TiO2/CQDs Untuk Degradasi Rhodamin-B

Majid, Muhammad Reza Maulana (2024) Analisis Pengaruh Penambahan Massa Carbon Quantum Dots (CQDs) Dari Limbah Puntung Rokok Terhadap Sifat Fotokatalisis Komposit TiO2/CQDs Untuk Degradasi Rhodamin-B. Other thesis, Institut teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201058-Undergraduated_Thesis.pdf Download (12MB)

Abstract

Industri di Indonesia telah mengalami peningkatan yang signifikan dari tahun-tahun sebelumnya. Meningkatnya jumlah industri di Indonesia berbanding lurus dengan peningkatan limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut. Termasuk industri tekstil yang menyumbang peningkatan jumlah limbah tekstil. Salah satu limbah tekstil yang berbahaya yaitu limbah pewarna cair rhodamine-b. Limbah rhodamine-b berbahaya karena mencemari wilayah perairan ketika limbah tersebut tidak di olah kembali sebelum dibuang ke lingkungan. Salah satu cara pengolahan limbah yang ramah lingkungan yaitu dengan mendegradasi menggunakan metode fotokatalisis. Metode ini menggunakan material fotokatalis berupa semikonduktor logam oksida seperti TiO2, CuO, dan lain-lain. Pada penelitian ini material yang digunakan adalah TiO2 anatase karena fotoaktivitas yang tinggi dan harga yang murah. Namun, TiO2 memiliki kekurangan nilai band gap yang rendah sehingga perlu dikompositkan dengan material lain. Pada penelitian ini TiO2 dikompositkan dengan carbon quantum dots (CQDs) yang memilki nilai band gap yang tinggi. CQDs pada penelitian ini disintesis dari limbah puntung rokok, yang merupakan salah satu limbah yang paling banyak di dunia. Puntung rokok ini diolah dengan metode hidrolisis untuk mendapatkan CQDs. Komposit TiO2/CQDs yang disintesis digunakan untuk degradasi limbah rhodamine-b. Variasi yang digunakan pada penelitian ini adalah variasi massa dari TiO2 (1,3, 1,5, 1,7, dan 1,9 gram) dan variasi CQDs (0,1, 0,3, 0,5, dan 0,7 gram). Pengujian karakterisasi yang digunakan meliputi fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX), X-ray diffraction (XRD), dan particle size analyzer (PSA). Untuk pengujian performa fotokatalisis menggunakan spektroskopi sinar ultra violet and visible (UV-Vis). Berdasarkan hasil pengujian karakterisasi XRD, FTIR, dan SEM/EDX menunjukkan berhasilnya terbentuknya komposit dan tidak berubahnya dari segi morfologi. Pada hasil PSA, diperoleh hasil CQDs dengan ukuran rata-rata 5,69 nm. Selanjutnya pada hasil pengujian fotokatalisis dan spektrofotometri UV-Vis menunjukkan bahwa komposit TiO2/CQDs dengan penambahan massa CQDs 25% memiliki tingkat degradasi paling tinggi yaitu pada 90 menit dapat mendegradasi larutan pewarna rhodamine-B hingga 64,58%.
=======================================================================================================================
Industry in Indonesia has experienced significant improvement from previous years. The increase in the number of industries in Indonesia is directly proportional to the increase in waste produced by these industries. Including the textile industry which contributes to an increase in the amount of textile waste. One of the dangerous textile wastes is rhodamine-b liquid dye waste. Rhodamine-b waste is dangerous because it pollutes water areas when the waste is not reprocessed before being discharged into the environment. One way to process waste that is environmentally friendly is by degrading it using the photocatalysis method. This method uses photocatalyst materials in the form of metal oxide semiconductors such as TiO2, CuO, and others. In this study, the material used was TiO2 anatase because of its high photoactivity and low price. However, TiO2 has the disadvantage of a low band gap value so it needs to be composited with other materials. In this research, TiO2 was composited with carbon quantum dots (CQDs) which have a high band gap value. The CQDs in this study were synthesized from cigarette butt waste, which is one of the most abundant waste products in the world. These cigarette butts are processed using the hydrolysis method to obtain CQDs. The synthesized TiO2/CQDs composite was used for the degradation of rhodamine waste b. The variations used in this research were variations in the mass of TiO2 (1.3, 1.5, 1.7, and 1.9 gram) and variations in CQDs (0.1, 0.3, 0.5, and 0.7 gram). The characterization tests used include Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX), X-ray diffraction (XRD), and particle size analyzer (PSA). To test the photocatalysis performance using ultra violet and visible (UV-Vis) light spectroscopy. Based on the results of XRD, FTIR, and SEM/EDX characterization tests, it shows that the composite was successfully formed and that it did not change in terms of morphology. In the PSA results, CQDs were obtained with an average size of 5.69 nm. Furthermore, the results of photocatalysis and UV-Vis spectrophotometry tests show that the TiO2/CQDs composite with the addition of 25% CQDs mass has the highest degradation rate, namely at 90 minutes it can degrade the rhodamine-B dye solution up to 64.58%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Rhodamine-b, CQDs, Fotokatalisis, TiO2, Puntung Rokok Rhodamine-b, CQDs, Photocatalysis, TiO2, Cigarette Butts
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD501 Catalysis. Catalysts. Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Reza Maulana Majid
Date Deposited:	06 Aug 2024 02:00
Last Modified:	06 Aug 2024 02:00
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111500

Actions (login required)

View Item