Sintesis Komposit Titanium Dioksida Terdoping Nitrogen Pada Grafena Oksida Tereduksi (N-Tio2/Rgo) Untuk Fotodegradasi Zat Warna Naphtol Blue Pada Limbah Batik

Abstract

Penelitian sintesis komposit titanium dioksida terdoping nitrogen pada grafena oksida tereduksi (N-TiO2/rGO) untuk mendegradasi zat warna naphtol blue telah dilakukan. Penelitian ini diawali dengan sintesis GO menggunakan metode Hummers. Selanjutnya sintesis rGO menggunakan metode sonifikasi dengan agen pereduksi yaitu hydrazine. Sintesis N-TiO2 menggunakan metode sol gel yaitu TiCl4 sebagai prekursor titanium dan urea sebagai sumber nitrogen, dan sintesis NTiO2/

rGO dengan metode hidrotermal dengan mengembankan N-TiO2 pada permukaan rGO. Fotokatalis dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM-EDX dan DR-UV dan karakterisasi limbah mengunakan spektrofotmeter UV-Vis. Hasil dari karakterisasi dengan XRD diperoleh komposit memiliki fasa anatase dengan puncak difraksi 2θ = 25,610° dan ukuran kristal sebesar 13,166 nm. Hasil dari SEM-EDX menunjukkan morfologi N-TiO2/rGO seperti butiran halus atau partikel-partikel yang menumpuk berwarna putih menunjukkan TiO2 dengan ukuran yang tidak seragam yang teraglomerasi pada rGO yang berwarna hitam. Komposisi unsur penyusun N-TiO2/rGO yaitu karbon 39,41%, nitrogen 3,66%, oksigen 37,41%, dan titanium 19,53%. Hasil dari DR-UV diperoleh energi band gap dari material TiO2 tanpa dopan sebesar 3,25 eV, pada material N-TiO2 diperoleh band gap sebesar 3,12 eV dan sampel N-TiO2/rGO diperoleh band gap sebesar 3,08 eV, dari hasil ini diketahui bahwa telah terjadi penurunan band gap. Uji aktivitas dengan menggunakan larutan zat warna naphtol blue diperoleh pH optimum 5, massa optimum 60 mg dan waktu optimum 15 menit. Uji aktivitas ini dapat mendegradasi naphtol blue pada limbah batik sebesar 97,039% dengan sinar tampak, sedangkan pada sinar UV diperoleh persen degradasi sebesar 96,393%.