Text

Sintesis Dan Karakterisasi Bismut Oksida Menggunakan Metode Pengendapan Dengan Variasi Konsentrasi Agen Pengendap NH4OH dan NaOH Serta Uji Aktivitas Fotokatalitiknya

---

RINGKASAN

Fotokatalis merupakan topik penelitian penting yang masih dikembangkan,
karena mampu mengkonversi energi matahari untuk mendegradasi polutan
organik dalam limbah cair industri. Syarat material untuk fotokatalis adalah
bersifat semikonduktor. Bismut oksida merupakan material semikonduktor
dengan band gap 2-3,96 eV. Bismut oksida disintesis menggunakan metode
pengendapan karena memiliki beberapa kelebihan seperti mudah dalam
mengontrol komposisi kimia, temperatur proses rendah dan biaya yang
terjangkau. Salah satu faktor yang berpengaruh dalam metode pengendapan
adalah konsentrasi agen pengendap, yang akan mempengaruhi sistem kristal,
morfologi dan ukuran partikel produk. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis
bismut oksida menggunakan metode pengendapan dengan variasi konsentrasi
agen pengendap NH4OH dan NaOH, menentukan karakteristik bismut oksida
hasil sintesis menggunakan XRD, FTIR serta uji aktivitas fotokatalitiknya
mendegradasi methyl orange.
Sintesis bismut oksida menggunakan metode pengendapan dengan variasi
konsentrasi agen pengendapNH4OH dan NaOH 1,5M dan 2,5 M dilakukan
dengan mereaksikan Bi(NO3)3.5H2O dengan HNO3 65%,kemudian menambahkan
agen pengendap NH4OH dan NaOH sampai terbentuk endapan, selanjutnya
dipanaskan dengan suhu 110oC dan dikalsinasi 600oC selama 1 jam. Hasil sintesis
dikarakterisasi menggunakan FTIR dan XRD. Produk sintesis kemudian diuji
aktivitas fotokatalisisnya dalam mendegradasi zat warna methyl orange selama
30, 45, 60, 75, 90 dan 120 menit dengan cahaya UV-A yang memiliki panjang
gelombang 352 nm, kemudian diukur absorbansinya menggunakan
spektrofotometer UV-Vis. Produk sintesis yang dihasilkan berupa serbuk
berwarna kuning cerah dengan agen pengendap NH4OH dan kuning orange
dengan agen pengendap NaOH. Semua produk sintesis dikarakterisasi FTIR pada
saat sebelum dan sesudah kalsinasi. Data terbaik pada masing masing agen
pengendap dipilih berdasarkan penurunan rasio gugus fungsi OH dan kenaikan
rasio gugus fungsi BiO dan BiOBi.
Data terbaik berdasarkan analisis FTIR adalah NH4OH dan NaOH 1,5M
yang diberi label BO1 dan BO2. Semua produk memiliki sistem kristal yang sama
yaitu campuran α-Bi2O3 (monoklinik) dan γ-Bi2O3 (kubik). Hasil uji aktivitas
fotokatalisis menunjukkan bahwa produk BO1 dan BO2 dengan waktu 30, 45, 60,
75, 90, dan 120 menit mendegradasi methyl orange berturut-turut sebesar
26,29%; 46,27%; 71,01%; 73,93%, 73,93% dan 82,97%, sedangkan produk BO2
16,75%; 20,48%; 23,40%; 27,93%; 31,65% dan 34,04%. Degradasi larutan methyl
orange mengikuti persamaan laju reaksi orde 2 dengan konstanta laju oleh produk
BO1 sebesar k = 7,66 x 10-4M-1s-1, dan k BO2 = 3,49 x 10-4M-1s-1.v

SUMMARY

Photocatalysts are important research topics that are still being developed,
because they are able to convert solar energy to degrade organic pollutants in
industrial wastewater. The material requirements for photocatalysts are
semiconductor. Bismuth oxide is a semiconductor material with a band gap of 2-
3.96 eV. Bismuth oxide is synthesized using the precipitation method because it
has several advantages such as easy to control chemical composition, low process
temperature and affordable costs. One of the factors that influence the
precipitation method is the concentration of settling agents, which will affect the
crystal system, the morphology and particle size of the product. This study aims to
synthesize bismuth oxide using a deposition method with variations in
concentrations of NH4OH and NaOH settling agents, determine the characteristics
of synthesized bismut oxide using XRD, FTIR and test its photocatalytic activity
to degrade methyl orange.
Bismuth oxide synthesis using sedimentation method with variations in the
concentrations of NH4OH and NaOH settling agents 1.5M and 2.5M was carried
out by reacting Bi (NO3)3.5H2O with 65% HNO3, then adding NH4OH and NaOH
precipitating agents to precipitate, then heated to temperature 110oC and calcined
600oC for 1 hour. The synthesis results were characterized using FTIR and XRD.
The synthesis product was then tested for its photocatalytic activity in degrading
methyl orange dyes for 30, 45, 60, 75, 90 and 120 minutes with UV-A light which
had a wavelength of 352 nm, then measured the absorbance using a UV-Vis
spectrophotometer. The synthesized product is in the form of bright yellow
powder with NH4OH precipitating agent and orange yellow with NaOH
precipitating agent. All synthesis products were characterized by FTIR at the time
before and after calcination. The best data for each settling agent is chosen based
on the decrease in the OH functional group ratio and the increase in the ratio of
the BiO and BiOBi functional groups.
The best data based on FTIR analysis are NH4OH and NaOH 1.5M which
are labeled BO1 and BO2. All products have the same crystal system which is a
mixture of α-Bi2O3 (monoclinic) and γ-Bi2O3 (cubic). The results of the
photocatalytic activity test showed that BO1 and BO2 products with a time of 30,
45, 60, 75, 90, and 120 minutes degraded methyl orange by 26.29%; 46.27%;
71.01%; 73.93%, 73.93% and 82.97%, while BO2 products 16.75%; 20.48%;
23.40%; 27.93%; 31.65% and 34.04%. The degradation of methyl orange solution
follows the 2nd order reaction rate equation with a rate constant by BO1 products
of k = 7.66 x 10-4M-1s-1, and k BO2 = 3.49 x 10-4M-1s-1.

---

Ketersediaan

1582C19I

1582 C 19-i

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1582 C 19-i

Penerbit

: ., 2018

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1548

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Hartina Ningsih

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar