Text

Sintesis Cu2O Menggunakan Metode Elektrolisis Dalam Sistem Cu(s)|CuSO4(aq)|Fe(s) Dan Uji Degradasi Terhadap Methylene Blue

---

RINGKASAN
Tembaga (I) oksida (Cu2O) merupakan padatan berwarna merah kehitaman yang memiliki sifat sebagai semikonduktor dengan band gap sekitar 2-2,2 eV. Cu2O banyak digunakan sebagai katalis, komponen sel surya dan fotodetektor. Semikonduktor banyak digunakan sebagai katalis dalam proses fotokatalitik. Fotokatalik adalah proses yang melibatkan adsorbsi cahaya oleh katalis, merupakan salah satu cara efektif dalam mengurangi pencemaran lingkungan akibat penggunaan pewarna kimia seperti methylene blue di berbagai industri terutama industri tekstil. Sintesis Cu2O menggunakan metode elektrolisis karena metode ini memiliki beberapa keunggulan diantaranya membutuhkan energi dan suhu yang rendah, serta biaya produksi yang tergolong murah. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan kristal Cu2O adalah waktu elektrolisis, sehingga pada penelitian ini dilakukan variasi waktu elektrolisis. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis Cu2O menggunakan metode elektrolisis dalam sistem Cu(s)|CuSO4(aq)|Fe(s) dengan variasi waktu elektrolisis, mengetahui karakteristik Cu2O hasil sintesis menggunakan FTIR dan XRD, serta uji aktivitas fotokatalitiknya dalam mendegradasi methylene blue.
Sintesis Cu2O menggunakan metode elektrolisis dilakukan dengan menyiapkan 1 buah kotak kaca terdiri dari anoda plat PCB dan katoda plat Fe yang dicelupkan dalam larutan CuSO4 0,1 M, kemudian dihubungkan dengan electroanalyzer dan multimeter. Uji pendahuluan dilakukan dengan mengelektrolisis larutan sampel pada variasi potensial 1,0 – 4,0 V dan pembacaan arus serta pH pada tiap-tiap tahap. Elektrolisis dilakukan dengan variasi waktu 30 , 60 , 90 , 120 dan 150 menit, kemudian hasil sintesis dikalsinasi pada suhu 700oC selama 4 jam dan dikarakterisasi menggunakan FTIR dan XRD. Produk hasil sintesis diuji aktivitas fotokatalitik dalam mendegradasi methylene blue dengan variasi waktu 30 , 60 , 90 , 120 dan 150 menit, kemudian dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengetahui absorbansinya.
Hasil penelitian diperoleh potensial kerja elektrolisis adalah 3,25 V, kemudian waktu optimum elektrolisis pada 120 menit. Endapan hasil sintesis sebelum kalsinasi berwarna merah sedangkan setelah kalsinasi berwarna merah kehitaman. Analisis FTIR menunjukkan sebelum kalsinasi terdapat gugus fungsi Cu-O dengan bilangan gelombang 477,23 cm-1 dan setelah kalsinasi terdapat gugus fungsi Cu-O dengan bilangan gelombang 538,28 cm-1 yang menandakan terbentuknya oksida. Analisis XRD menunjukkan nilai 2θ sebelum kalsinasi 36,553 ; 50,481 ; 62,855 yang menunjukkan puncak Cu dan setelah kalsinasi 29,928 ; 36,027 ; 61,568 menunjukkan puncak Cu2O. Hasil uji aktivitas fotokatalitik Cu2O terhadap methylene blue pada variasi waktu 30 ; 60 ; 90 ; 120 dan 150 menit berturut-turut sebesar 67,23 ; 75,15 ; 76,66 ; 80,68 dan 85,96 %. Laju degradasi methylene blue oleh Cu2O mengikuti persamaan laju reaksi orde dua dengan nilai R2 dan konstanta laju reaksi berturut-turut adalah 0,9418 dan 0,00769572 L mol-1 s-1.

SUMMARY
Copper (I) oxide (Cu2O) is a blackish red solid that has semiconductor properties with a band gap of around 2-2,2 eV. Cu2O is widely used as a catalyst, solar cell component and photodetector. Semiconductors are widely used as catalysts in the photocatalytic process. Photocatalyst is a process that involves the adsorption of light by catalysts, is one of the effective ways to reduce environmental pollution due to the use of chemical dyes such as methylene blue in various industries, especially the textile industry. Cu2O synthesis uses the electrolysis method because this method has several advantages including the need for low energy and temperature, and low production costs. One of the factors that influence the formation of Cu2O crystals is the electrolysis time, so that in this study variations in electrolysis time were carried out. This study aims to synthesize Cu2O using the electrolysis method in the Cu(s)|CuSO4(aq)|Fe(s) system with variations in electrolysis time, determine the characteristics of Cu2O synthesized using FTIR and XRD, and test its photocatalytic activity in degrading methylene blue.
Synthesis of Cu2O using the electrolysis method was carried out by preparing 1 glass box consisting of PCB plate anode and Fe plate cathode dipped in 0,1 M CuSO4 solution, then connected to the electroanalyzer and multimeter. The preliminary test was carried out by electrolyzing the sample solution at a potential variation of 1,0 – 4,0 V and reading the current and pH at each stage. Electrolysis was carried out in 30 , 60 , 90 , 120 and 150 minute variations, then the synthesis results were calcined at 700oC for 4 hours and characterized using FTIR and XRD. The synthesized product was tested for photocatalytic activity in degrading methylene blue with time variations of 30 , 60 , 90 , 120 and 150 minutes, then analyzed using a UV-Vis spectrophotometer to determine its absorbance.
The results obtained by the electrolysis work potential is 3,25 V, then the optimum time of electrolysis at 120 minutes. The precipitate synthesized before calcination is red whereas after calcination is blackish red. FTIR analysis shows that before calcination there is a Cu-O functional group with a wavenumber 477,23 cm-1 and after calcination there is a Cu-O functional group with a wavenumber 538,28 cm-1 which indicates the formation of oxides. XRD analysis showed a value of 2θ before calcination 36,553 ; 50,481 ; 62,855 which shows the peak of Cu and after calcination of 29,928 ; 36,027 ; 61,568 shows the peak of Cu2O. Test results of Cu2O photocatalytic activity against methylene blue at a time variation of 30 ; 60 ; 90 ; 120 and 150 minutes respectively 67,23 ; 75,15 ; 76,66 ; 80,68 and 85,96 %. The degradation rate of methylene blue by Cu2O follows the equation of the second order reaction rate with R2 and the reaction rate constants are 0,9418 and 0,00769572 L mol-1 s-1.

---

Ketersediaan

1745C20IV

1745 C 20-iv

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1745 C 20-iv

Penerbit

: ., 2020

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

NONE

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Kharisma Madda Ellyana

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar