Sintesis Material Heterojunction Berbasis ZnO/g-C3N4 Sebagai Fotokatalis Untuk Degradasi Zat Warna Metilen Biru

Maslahah, Anifatihatul (2025) Sintesis Material Heterojunction Berbasis ZnO/g-C3N4 Sebagai Fotokatalis Untuk Degradasi Zat Warna Metilen Biru. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211031-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Pembentukan heterojunction antara dua material semikonduktor merupakan strategi yang menjanjikan untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitik. Pada penelitian ini, komposit ZnO/g-C3N4 dengan variasi rasio massa yang berbeda (1:3, 1:1, dan 3:1) berhasil disiapkan untuk mengetahui rasio massa yang optimal untuk degradasi zat warna metilen biru (MB). Komposit ZnO/g-C3N4 dibuat dengan memperoleh g-C3N4 dari kalsinasi melamin dan dilanjutkan dengan pembentukan ZnO secara in-situ pada g-C3N4 melalui metode hidrotermal. Di antara komposit yang dibuat, rasio ZnO/g-C3N4 yang setara (1:1) merupakan komposisi rasio massa yang optimal berdasarkan efisiensi degradasi MB tertinggi yaitu mencapai 84,48% setelah dipaparkan sinar UV selama 150 menit. Kinerja degradasi yang tinggi ini dapat dikaitkan dengan luas permukaan yang lebih besar (161,33 m2g-1), ukuran partikel ZnO yang kecil (0,4223 μm), morfologi ujung ZnO seperti kerucut, dan adanya penekanan rekombinasi pembawa muatan yang disebabkan oleh pembentukan heterojunction tipe II antara ZnO dan g-C3N4. Berdasarkan uji kontrol yang dilakukan, aktivitas fotokatalitik komposit ZnO/g-C3N4 sebagian besar ditentukan oleh ZnO. Menariknya, uji trapping menunjukkan bahwa ˙O2- merupakan spesies aktif utama yang berperan dalam proses fotokatalitik degradasi MB.
==================================================================================================================================
The formation of heterojunctions between two semiconductor materials was considered a promising strategy to increase photocatalytic activity. In this study, ZnO/g-C3N4 composites with different mass ratio variations (1:3, 1:1, and 3:1) were successfully prepared to determine the optimal mass ratio for the degradation of blue methylene dye (MB). The ZnO/g-C3N4 composites were fabricated by obtaining g-C3N4 from melamine calcination and followed by the formation of ZnO in situ on g-C3N4 through hydrothermal methods. Among the fabricated composites, the equal ZnO/g-C3N4 ratio (1:1) was identified as the optimal mass ratio composition based on the highest MB degradation efficiency, which reached 84.48% after 150 minutes of UV light exposure. This high degradation performance was attributed to the larger surface area (161.33 m2g-1), the small particle size of ZnO (0.4223 μm), the cone-like edge morphology of ZnO, and the suppression of charge-carrier recombination caused by the formation of type II heterojunctions between ZnO and g-C3N4. Based on the control tests, the photocatalytic activity of the ZnO/g-C3N4 composite was largely determined by ZnO. Interestingly, the trapping test showed that ̇O2- is the main active species that played a role in the photocatalytic process of MB degradation.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	fotodegradasi, fotokatalis, grafit karbon nitride, rasio massa, seng oksida, photodegradation, photocatalyst, carbon nitride graphite, mass ratio, zinc oxide
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD181.Z6 Zinc oxide Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Anifatihatul Maslahah
Date Deposited:	04 Feb 2025 08:07
Last Modified:	04 Feb 2025 08:07
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118148

Actions (login required)

View Item