Sintesis Dan Modifikasi Morfologi BiOBr Berbentuk Bunga Dengan PVP Dan ZSM-5 Untuk Fotodegrasi Metilen Biru

Aisyah, Binta (2025) Sintesis Dan Modifikasi Morfologi BiOBr Berbentuk Bunga Dengan PVP Dan ZSM-5 Untuk Fotodegrasi Metilen Biru. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211081-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Morfologi fotokatalis memainkan peran penting dalam menentukan aktivitas fotokatalitiknya. Bismuth oxybromide (BiOBr) memiliki keunggulan berupa struktur berlapis yang unik, stabilitas fotokimia yang tinggi, dan band gap yang relatif sempit. Namun, tantangan utama dari BiOBr adalah kecenderungannya mengalami agregasi partikel yang dapat menurunkan efisiensi fotokatalitik. Dalam penelitian ini, telah berhasil dikembangkan metode sederhana untuk menghasilkan morfologi BiOBr berbentuk bunga dengan penambahan PVP sebagai agen penstabil dan ZSM-5 sebagai material pendukung. Penelitian ini bertujuan untuk menyintesis dan mengevaluasi performa fotokatalitik material komposit BiOBr/PVP/ZSM-5 (BPZ) dalam degradasi metilen biru (MB) sebagai model polutan organik. Sintesis dilakukan menggunakan metode presipitasi sederhana, dengan penambahan PVP sebagai agen penstabil dan ZSM-5 sebagai material pendukung yang berperan dalam meningkatkan kemampuan adsorpsi molekul polutan serta menjaga stabilitas struktur fotokatalis. Keberhasilan sintesis dikonfirmasi melalui karakterisasi menggunakan FTIR, XRD, SEM-EDX, dan UV-DRS. Hasil SEM menunjukkan morfologi partikel BiOBr berbentuk struktur bunga yang tersusun atas nanosheet tipis dan terdistribusi merata di atas permukaan ZSM-5. Uji optimasi menunjukkan bahwa komposisi optimum diperoleh pada massa katalis 30 mg dan konsentrasi MB 30 ppm. Pada kondisi tersebut, material BPZ menunjukkan efisiensi degradasi tertinggi sebesar 87,29%, lebih tinggi dibandingkan BiOBr murni (31,82%), BiOBr/PVP (50,96%), dan BiOBr/ZSM-5 (77,41%). Peningkatan efisiensi ini disebabkan oleh efek sinergis antara morfologi BiOBr yang termodifikasi dan porositas tinggi dari ZSM-5, yang secara bersama-sama meningkatkan luas permukaan aktif dan memperlancar transfer muatan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposit BPZ memiliki potensi tinggi sebagai fotokatalis untuk aplikasi pengolahan air limbah.
===================================================================================================================================
The morphology of a photocatalyst plays a crucial role in determining its photocatalytic activity. Bismuth oxybromide (BiOBr) possesses several advantages, including a unique layered structure, high photochemical stability, and a relatively narrow band gap. However, the main challenge in using BiOBr lies in its tendency to undergo particle aggregation, which can reduce its photocatalytic efficiency. In this study, a simple method was successfully developed to obtain flower-like BiOBr morphology by incorporating PVP as a stabilizing agent and ZSM-5 as a supporting material. The objective of this research is to synthesize and evaluate the photocatalytic performance of the BiOBr/PVP/ZSM-5 (BPZ) composite in the degradation of methylene blue (MB) as a model organic pollutant. The synthesis was carried out using a simple precipitation method, with PVP acting as a stabilizer and ZSM-5 serving to enhance the adsorption capacity of pollutant molecules and maintain the structural stability of the photocatalyst. The success of the synthesis was confirmed through characterization using FTIR, XRD, SEM-EDX, and UV-DRS. SEM analysis revealed that BiOBr exhibited a flower-like morphology composed of thin nanosheets, uniformly distributed on the surface of ZSM-5. Optimization tests indicated that the optimal composition was achieved with a catalyst mass of 30 mg and MB concentration of 30 ppm. Under these conditions, the BPZ material demonstrated the highest degradation efficiency of 87.29%, significantly outperforming pure BiOBr (31.82%), BiOBr/PVP (50.96%), and BiOBr/ZSM-5 (77.41%). This improvement is attributed to the synergistic effect between the modified BiOBr morphology and the high porosity of ZSM-5, which together enhance the active surface area and facilitate charge transfer. These results indicate that the BPZ composite holds strong potential as a photocatalyst for wastewater treatment applications.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	BiOBr, ZSM-5, PVP, Fotokatalitik, Metilen biru, Photocatalysis, Methylene blue
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Binta Aisyah
Date Deposited:	06 Aug 2025 06:16
Last Modified:	06 Aug 2025 06:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/127445

Actions (login required)

View Item