Regenerasi Fotokatalis Nanopartikel ZnO dari Limbah Baterai untuk Penanganan Metil Violet
Bilah Samping Artikel
Isi Artikel Utama
Abstrak
Metil violet merupakan zat warna yang sering digunakan oleh medis dan industri tekstil. Limbah cair dari metil violet merupakan salah satu pencemar lingkungan perairan. Fotokatalisis digunakan untuk menangani permasalahan limbah metil violet ini. Senyawa yang memiliki potensi sebagai fotokatalis adalah ZnO. ZnO disintesis menggunakan metode kopresipitasi dengan memanfaatkan limbah baterai sebagai sumber Zn. ZnO yang telah diaplikasikan sebagai fotokatalis diregenerasi agar dapat digunakan berulang kali hingga 20 siklus. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa ZnO hasil sintesis memiliki fasa wurtzite dengan bentuk heksagonal dan ukuran kristal sebesar 17,05 nm, serta persentase kristalinitasnya sebesar 78,32%. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa ZnO hasil sintesis memiliki keseragaman bentuk dengan polidispersitas di bawah 0,5 dan memiliki morfologi berupa nanorods. Hasil karakterisasi UV-Vis DRS ZnO hasil sintesis menunjukkan bahwa nilai bandgap energy yang diperoleh yaitu 3,23 eV. ZnO hasil sintesis kemudian diaplikasikan sebagai fotokatalis dan diperoleh nilai persentase dekolorisasinya sebesar 13,70%. ZnO yang telah diaplikasikan, diregenerasi hingga 20 siklus dan tidak menunjukkan penurunan kinerja yang sangat signifikan. Hasil karakterisasi ZnO hasil regenerasi tidak jauh berbeda dengan ZnO hasil sintesis, sehingga ZnO masih layak digunakan sebagai fotokatalis hingga 20 siklus.
Unduhan
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Referensi
L. Schlur, J. R. Calado and D. Spitzer, "Synthesis of Zinc Oxide Nanorods or Nanotubes on One Side of a Microcantilever," The Royal Society of Chemistry, 2018.
I. Wallace, O. V. Eshu, O. B. Chukwunonso and U. C. Okoro, "Synthesis and Characterization of Zinc Oxide (ZnO) Nanowire," Journal of Nanomedicine and Nanotechnology, vol. VI, no. 5, 2015.
C. X. Xu, G. P. Zhu, J. Kasim, S. T. Tan, Y. Yang, X. Li, Z. X. Shen and X. W. Sun, "Spatial Distribution of Defect in ZnO Nanodisks," Current Applied Physics, vol. IX, pp. 571-576, 2008.
S. W. Kim, N. T. Khoa, J. W. Yun, D. v. Thuan, J. E. Kim and S. H. Hahn, "Hierarchical ZnO Nanosheets/Nanodisks Hydrothermally Grown on Microrod Backbones," Material Chemistry and Physics, pp. 1-8, 2016.
R. N. Syafinaz, R. Khairunisak, L. Zainovia and A. A. Abdul, "Structural and Morphology of ZnO Nanorods Synthesized using ZnO Seeded Growth Method and its Properties as UV Sensing," Research Articles PLOS ONE 7, p. 11, 2012.
S. Ananthi, S. Kavitha, E. R. Kumar, T. Prakash, R. V. Poonguzhali, B. Ranjithkumar, A. Balamurugan, C. Srinivas and D. L. Sastry, "Investigation of Physicochemical Properties of ZnO Nanoparticles for Gas Sensor Application," Inorganic Chemistry Communications, vol. 146, 2022.
M. Bicer, M. Gokcen and E. Orhan, "Fabrication and Photoanode Performance of ZnO Nanoflowers in ZnO-based Dye-Sensitized Solar Cells," Optical Materials, vol. 131, 2022.
A. S. Z. Lahewil, S. H. Zyoud, N. M. Ahmed, A. F. Omar and N. Z. N. Azman , "Synthesis ZnO Nanoclusters Micro Active Area using Continues Wave Blue Laser-assisted Chemical Bath Deposition based on UV Photodetector," Optik, vol. 260, 2022.
Y. Anggraeni, N. Mufti and A. Taufiq, "Performa Nanogenerator ZnO Nanorods dan PLA pada Substrat Stainless Steel," Seminar Nasional Fisika dan Pembelajarannya 2017, 2017.
T. C. Raganata, H. Aritonang and E. Suryanto, "Sintesis Fotokatalis Nanopartikel ZnO untuk Mendegradasi Zat Warna Methylene Blue," Chem. Prog, vol. 12, no. 2, pp. 54-58, 2019.
K. Gouvea, F. Wypych, S. G. Moraes, N. Duran, N. Nagata and Zmora, "Semiconductor-assisted Photocatalytic Degradation of Reactive Dyes in Aqueous Solution," Chemosphere, vol. 4, pp. 433-440, 2000.
S. T. Sie, "Consequences of Catalyst Deactivation for Process Design and Operation," Journal of Applied Catalyst A: General, vol. 212, pp. 129-151, 2001.
K. D. Pratiwi, "Studi Efektivitas Fotodegradasi Zat Warna Remazol Yellow Terkatalis ZnO," UIN Sunan Kalijaga, 2020.
M. H. Elsayed, T. M. Elmorsi, A. M. Abuelela, A. E. Hassan, A. Z. Alhakemy, M. F. Bakr and H.-H. Chou, "Direct Sunlight-active Na-doped ZnO Photocatalyst for The Mineralization of Organic Pollutants at Different pH Mediums," Journal of The Taiwan Institute of Chemical Engineers, pp. 1-11, 2020.
Wardana and W. Arya, Dampak Pencemaran Lingkungan, Yogyakarta: Andi, 2001.
Hardeli, A. Ramadhani, D. Kurniawati, N. Andriko and H. Sanjaya, "Degradasi Methyl Violet dan Methylen Blue oleh Fotokatalis TiO2," Eksakta, vol. I, 2014.
W. Azmi, R. K. Sani and U. C. Banerjee, "Biodegradation of Triphenylmethane Dyes," Enzyme and Microbial Technology, vol. XXII, no. 3, pp. 185-191, 1998.
M. Saquib and M. Muneer, "TiO2-Mediated Photocatalytic Degradation of a Triphenylmethane (Gentian Violet), In Aqueous Suspensions," Dyes and Pigments, vol. LVI, no. 1, pp. 37-49, 2003.
S. Kagaya, H. Yusaku, A. Hidekazu and H. Kiyoshi, "Determination of Cadmium in River water by Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry after Internal Standardization-Assisted Rapid Coprecipitation with Lanthanum Phosphate," Japan Society for Analytical Chemistry: Analytical Sciences July, vol. 19, pp. 1061-1064, 2003.
R. S. Rahayu and dkk, "Pengaruh Tegangan dan Waktu Deposisi terhadap Pelapisan TiO2 dengan Metode Elektroforesis," Pusat Teknologi Material: BPPT, 2012.
F. Ulpah, "Sintesis dan Karakterisasi ZnO Terdoping Mg, Cu, B, N serta Aplikasinya sebagai Fotokatalis dan Antibakteri," Sarjana Thesis UIN Sunan Gunung Djati Bandung, 2022.
R. H. Pratama, "Sintesis Komposit ZnO/HAp untuk Aplikasi Penanganan Metilen Biru secara Fotokatalisis," Jurusan Kimia UIN Sunan Gunung Djati, 2019.
M. S. Sadeghi, G. Vanpeteghem, F. I. Neto and H. M. V. M. Soares, "Selective Leaching of Zn from Spent Alkaline Batteries using Environmentally Friendly Approaches," Waste Management, vol. 0, pp. 696-705, 2017.
N. Mohaghegh, M. Tasviri, E. Rahimi and M. R. Gholami, "Nano Sized ZnO Composites: Preparation, Characterization, and Application as Photocatalyst for Degradation of AB92 Azo Dye," Materials Science in Semiconductor Processing, vol. 21, pp. 167-179, 2014.