Konversi Limbah Tailing Bauksit menjadi Material Magnetik Sebagai Katalis Oksidasi Lanjut Tetrasiklin

Abstract

Penelitian mengenai konversi limbah tailing bauksit menjadi material magnetik (MNC) telah dilakukan. Penelitian ini difokuskan pada studi terkait karakteristik fisikokimiawi dari material MNC dan uji aktivitasnya sebagai katalis oksidasi lanjut tetrasiklin. Preparasi bahan dilakukan dengan metode kopresipitasi dilanjutkan dengan metode hidrotermal dengan prekursor oksida besi Fe2+ dan Fe3+ dalam kondisi basa. Kandungan Fe diatur pada 20%, 30%, 40%wt dengan perbandingan molar Fe2+ dan Fe3+ sebesar 1:2. Karakter fisikokimiawi material magnetik (MNC) dilakukan dengan instrumen XRD, SEM, TEM, GSA, dan VSM. Karakterisasi MNC dengan XRD menunjukkan oksida besi Fe2O3 dan Fe3O4 berhasil terembankan pada hasil sintesis dimana ukuran kristal 65,53-84,71 nm. Hasil uji SEM dari MNC menunjukkan morfologi berupa pipih berlapis. Karakterisasi TEM dari MNC20 dan MNC30 memiliki ukuran partikel sebesar 70-90 nm. Luas permukaan Brunaeur-Emmet-Teller (BET) dari MNC yaitu 15,87-16,72 m2 /g. Uji VSM dari MNC diperoleh nilai magnetisasi saturasi (Ms) sebesar 9,2-15,41 emu/g dengan sifat superparamagnetik. Uji aktivitas katalis menunjukkan oksidasi lanjut tetrasiklin paling efektif pada MNC dengan kandungan Fe 30%wt yaitu degradasi tetrasiklin mencapai 90% dengan pH 7 menjadi pH optimum dan kinetika reaksi MNC pada semua variasi menunjukkan kinetika orde satu. MNC juga memiliki stabilitas katalis yang tinggi yaitu penggunaan kembali katalis hingga siklus ke-5, menunjukkan sifat ramah lingkungan dari material katalis. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa MNC dapat digunakan sebagai katalis oksidasi lanjut untuk degradasi tetrasiklin dalam air.