Text

Sintesis Nanopartikel ZnFe2O4 dan Aktifitas Fotokatalisnya Untuk Degradasi Zat Warna Rhodamin B

---

INTISARI

Semikonduktor fotokatalis telah banyak digunakan untuk mendegradasi polutanpolutan dalam air. Salah satunya adalah ZnFe2O4 yang memiliki celah pita energi yang
kecil dan absorbansi tinggi pada rentang cahaya ultraviolet dan cahaya tampak. Selain itu
nanopartikel ZnFe2O4 memiliki sifat magnetik yang mudah dipisahkan dari air yang telah
didegradasi. Nanopartikel ZnFe2O4 disintesis dengan metode presipitasi yang diikuti
variasi temperatur kalsinasi. Struktur kristal, sifat magnetik dan sifat optis nanopartikel
ZnFe2O4 dikaji untuk mengetahui pengaruhnya terhadap aktivitas fotokatalisnya. Zinc
Nitrate Tetrahydrate dan Ferric (III) Nitrate Nonahydrate dilarutkan dalam aquades
dengan perbandingan konsentrasi molaritas 1:2. Amonium hidroksida (3M) ditambahkan
ke dalam larutan prekursor sampai diperoleh pH 10. Larutan didiamkan selama 2 jam untuk
memperoleh endapan dan dicuci sampai mencapai pH netral. Endapan dikeringkan pada
temperatur 100ºC selama 2 jam yang dilanjutkan dengan kalsinasi pada temperatur 600ºC
, 700ºC dan 800ºC selama 3 jam. X-ray Diffractometer (XRD) digunakan untuk
mengidentifikasi struktur, fase dan kristalinitas nanopartikel ZnFe2O4. Selain itu ukuran
kristalit dan regangan kisi ditentukan menggunakan persamaan Williamson-Hall. Bentuk
dan ukuran partikel diamati menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM).
Absorbansi dan celah pita energi nanopartikel dianalisis menggunakan spektroskopi
Ultraviolet-Vissible (UV-Vis). Vibrating Sample Magnetometer (VSM) digunakan untuk
mengetahui sifat magnetik nanopartikel ZnFe2O4. Aktivitas fotokatalis nanopartikel
ZnFe2O4 diuji untuk degradasi pewarna rhodamine B dengan menggunakan cahaya UV
selama 150 menit. Pola XRD menunjukkan puncak-puncak difraksi yang bersesuaian
dengan fase ZnFe2O4 dan satu puncak fase α-Fe2O3. Citra SEM menunjukkan nanopartikel
ZnFe2O4 berbentuk sferis dengan diameter 51-85 nm. Nanopartikel ZnFe2O4 bersifat
magnetik lunak dengan medan koersivitas sebesar 197 Oe dan memiliki momen magnetik
saturasi 1,86 emu/g. Nanopartikel ZnFe2O4 pada temperatur kalsinasi 700ºC memiliki
ukuran kristalit paling kecil, absorbansi UV yang tinggi dan mampu mendegradasi 75%
rhodamin B. Hasil tersebut mengindikasikan nanopartikel ZnFe2O4 pada temperatur
kalsinasi 700ºC memiliki aktivitas fotokatalis yang baik.
Kata kunci : ZnFe2O4, nanopartikel , presipitasi , fotokatalis

Abstract

Semiconductor photocatalyst has been widely used to degrade pollutants in the wastewater.
One of that photocatalyst is ZnFe2O4 which has a small energy band gap and high
absorbance in the range ultraviolet light to visible light. In addition ZnFe2O4 nanoparticles
possess a magnetic property, so that nanoparticles can be easely separated from the water.
ZnFe2O4 nanoparticles were synthesized by precipitation method and then followed by
calcination at various temperatures. The crystal structure and optical properties of
ZnFe2O4 nanoparticles were studied to determine the photocatalytic activity of those
ZnFe2O4 nanoparticles. Zinc Nitrate tetrahydrate and Ferric (III) Nitrate nanohydrate was
dissolved in distilled water with molarity ratio of 1: 2. Ammonium hydroxide (3M) was
added to the precursor solution to obtain a pH solution of 10. The solution to stand for 2
hours to obtain a precipitate and washed until reaching neutral pH. The precipitate was
dried at 100ºC for 2 hours and followed by calcination at a temperature of 600ºC, 700ºC
and 800ºC for 3 hours. X-ray diffractometer (XRD) was used to identify the structure, phase
and crystallinity of the ZnFe2O4 nanoparticles. In addition crystallite size and lattice strain
were determined using the Williamson-Hall equation. The shape and size of particles were
observed using a Scanning Electron Microscope (SEM). Absorbance and band gap energy
of nanoparticles ware analyzed using Ultraviolet-Vissible Spectroscopy (UV-Vis).
Vibrating Sample Magnetometer (VSM) was used to determine the magnetic properties of
nanoparticles ZnFe2O4. Photocatalyst activity of ZnFe2O4 nanoparticles was examined for
degradation of rhodamine B dye using UV light for 150 minutes. XRD pattern shows the
diffraction peaks corresponding to ZnFe2O4 phase and the peak of α-Fe2O3 phase. SEM
image shows spherical nanoparticles with a diameter of 51-85 nm. ZnFe2O4 nanoparticles
have properties as soft magnetic with coercivity 197 Oe and moment magnetic saturation
is1.86 emu/g. ZnFe2O4 nanoparticles that calcinated at temperature of 700ºC has the
smallest crystallite sizes, highest absorbance at UV and degradation ability to rhodamine
B up to 75%. Those results are indicated ZnFe2O4 nanoparticles that calcinated at
temperature of 700ºC have good photocatalytic activity.
Keywords : ZnFe2O4, nanoparticles, precipitation, photocatalyst

---

Ketersediaan

1124D17II

530,4 KAR s

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

FISIKA

No. Panggil

530,4 KAR s

Penerbit

: ., 2017

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1555

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Karnaji

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar