Analisis Pengaruh Variasi Penambahan Massa CNT dari Limbah Ampas Tebu pada Komposit g-C3N4/CuO/CNT untuk Degradasi Limbah Methylene Blue

Fransiskus, Fernando (2025) Analisis Pengaruh Variasi Penambahan Massa CNT dari Limbah Ampas Tebu pada Komposit g-C3N4/CuO/CNT untuk Degradasi Limbah Methylene Blue. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011211014-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Methylene blue (MB) merupakan salah satu jenis pewarna yang banyak digunakan di industri tekstil. MB memiliki sifat yang beracun sehingga perlu penanganan lebih lanjut. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menangani limbah MB adalah dengan menggunakan suatu proses yang disebut sebagai fotokatalisis. Fotokatalisis menggunakan material semikonduktor dan cahaya untuk memecah ikatan MB menjadi senyawa yang lebih sederhana, tidak berwarna, dan tidak beracun. Kekurangan dari material semikonduktor yang biasa digunakan seperti TiO2 adalah nilai band gap yang tidak sesuai untuk cahaya tampak dan cepatnya rekombinasi muatan terjadi. Maka dari itu, dikembangkan material komposit g-C3N4/CuO/CNT untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut. Metode penelitian yang digunakan berbasis eksperimen. Dalam penelitian ini, g-C3N4 disintesis melalui proses polimerisasi termal menggunakan urea. CNT disintesis dari limbah ampas tebu melalui proses microwave pyrolisis. Microwave pyrolisis menggunakan pemanasan dari microwave oven dan selama proses nya dialiri gas nitrogen untuk membuat lingkungan bebas dari oksigen. Proses sintesis CNT dilakukan pada daya 1000 W selama 30 menit dengan aliran gas nitrogen. Proses sintesis g-C3N4/CuO/CNT melibatkan 3 variasi penambahan massa CNT dalam gram, yaitu 0,02, 0,025, dan 0,03 gram. Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengujian, yaitu SEM/EDX, XRD, FTIR, BET dan UV-Vis. Berdasarkan pengujian karakterisasi tersebut, komposit g-C3N4/CuO/CNT dikonfirmasi berhasil terbentuk. Hasil BET pada g-C3N4 dan CuO menunjukkan nilai luas permukaan 56,540 m2/g dan 5,998 m2/g secara berturut-turut. Pada hasil pengujian fotokatalisis dan UV-Vis menunjukkan dengan penambahan g-C3N4/CuO/CNT variasi 0,03 gram CNT memiliki persentase degradasi tertinggi terhadap MB sebesar 94,43% selama 60 menit. Peningkatan persentase degradasi dari g-C3N4/CuO/CNT disebabkan oleh nilai band gap yang sesuai untuk cahaya tampak, yaitu 2,5 eV dan pencegahan terhadap terjadinya rekombinasi muatan dibandingkan dengan material CuO saja. Maka dari itu, sintesis komposit g-C3N4/CuO/CNT menjadi langkah yang menjanjikan untuk penanganan limbah zat warna utamanya methylene blue (MB).
===============================================================================================================================
Methylene blue (MB) is a type of dye widely used in the textile industry. MB has toxic properties, thus requiring further treatment. One approach to handling MB waste is through a process called photocatalysis. Photocatalysis utilizes semiconductor materials and light to break down MB bonds into simpler, colorless, and non-toxic compounds. However, conventional semiconductor materials like TiO2 have limitations, including a band gap value that is not suitable for visible light and rapid charge recombination. To address these issues, a composite material g-C3N4/CuO/CNT was developed. This study employed an experimental research method. In this research, g-C3N4 was synthesized through thermal polymerization using urea. CNT was synthesized from sugarcane bagasse waste through microwave pyrolysis. Microwave pyrolysis used microwave oven heating and was carried out under a nitrogen gas flow to create an oxygen-free environment. The CNT synthesis process was conducted at 1000 W for 30 minutes with nitrogen gas flow. The synthesis of g-C3N4/CuO/CNT involved three variations of CNT mass addition in grams, namely 0.02, 0.025, and 0.03 grams. Several characterization tests were performed, including SEM/EDX, XRD, FTIR, and UV-Vis. Based on the characterization test results, the g-C3N4/CuO/CNT composite was confirmed to be successfully formed. BET results for g-C3N4 and CuO showed surface areas of 56.540 m²/g and 5.998 m²/g, respectively. The photocatalysis and UV-Vis test results showed that the addition of g-C3N4/CuO/CNT with 0.03 grams of CNT variation had the highest degradation percentage against MB, reaching 94.43% within 60 minutes. The increase in degradation percentage of g-C3N4/CuO/CNT was attributed to its suitable band gap value for visible light, namely 2,5 eV and the prevention of charge recombination compared to CuO material alone. Therefore, the synthesis of g-C3N4/CuO/CNT composite is a promising step for handling dye waste, particularly methylene blue (MB).

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Ampas Tebu, CNT, Fotokatalis, g-C3N4/CuO/CNT, Methylene Blue CNT, g-C3N4/CuO/CNT, Methylene Blue, Photocatalyst, Sugarcane Bagasse
Subjects:	Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Fernando Fransiskus
Date Deposited:	11 Aug 2025 07:10
Last Modified:	11 Aug 2025 07:10
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/123500

Actions (login required)

View Item