ABSTRAK
Limbah industri dalam jumlah besar akan mengakibatkan permasalahan lingkungan, karena memiliki toksisitas yang tinggi seperti limbah pewarna congo red. Metode yang digunakan untuk menghilangkan polutan yaitu biologis, kimia, dan fisik. Fotokatalis yang ditambah dengan logam oksida menjadi salah satu metode yang menarik perhatian karena memiliki efisiensi yang tinggi, hemat biaya, dan ramah lingkungan. Logam oksida yang menarik yaitu serium oksida atau CeO2 yang memiliki celah pita antara 2.6 sampai 3.4 eV. CeO2 menyerap spektrum matahari lebih besar dari TiO2. CeO2 disintesis menggunakan metode hidrotermal dengan memvariasikan konsentrasi cerium nitrate hexahydrate (Ce(NH3)3 • 6H2O) (0.05, 0.1, dan 0.2 mol/L) dan menetapkan konsentrasi urea (CO(NH2)2) (1 mol/L). Dari hasil SEM-EDS, dan XRD, perbedaaan konsentrasi cerium nitrate hexahydrate akan menghasilkan material katalis dengan performa yang berbeda. Pada hasil SEM-EDS material dengan konsentrasi cerium nitrate hexahydrate 6.08 g (CeO2 N3) sudah mampu menghasilkan material dengan morfologi nanorods dibandingkan dengan variasi konsentrasi 0.05 dan 0.1 mol/L (CeO2 N1 dan CeO2 N2). Pada hasil EDS disimpulkan bahwa material CeO2 berhasil terbentuk yang kemudian diyakinkan dengan hasil XRD di mana puncak difraksi yang terbentuk sesuai dengan struktur kisi CeO2 menurut JCPDS No. 34-0394. Pengujian fotokatalisis menunjukkan bahwa pada menit ke-110 material CeO2 N1, CeO2 N2, dan CeO2 N3 menghasilkan persentase degradasi pada 10 PPM pewarna congo red masing-masing sebanyak 84%, 93.22%, dan 95.38%. CeO2 N3 memiliki performa fotokatalisis yang lebih baik sehingga diuji lagi dengan memvariasikan konsentrasi pewarna congo red pada 5 PPM, 20 PPM, dan 25 PPM. Terbukti pada menit ke-110 CeO2 N3 dapat mendegradasi sebanyak 98.83% pada 5 PPM CR, 96.09% pada 20 PPM CR, dan 73.14% pada 25 PPM CR.
Kata kunci: Fotokatalis, Congo Red, Cerium Oxide, SEM, EDS, XRD
ABSTRACT
Large amounts of industrial waste will cause environmental problems, because it has high toxicity, such as Congo red dye waste. The methods used to remove pollutants are biological, chemical and physical. Photocatalysts doped with metal oxides are one method that is attracting attention because they have high efficiency, are cost effective and are environmentally friendly. An interesting metal oxide is cerium oxide or CeO2 which has a band gap of between 2.6 to 3.4 eV. CeO2 absorbs the solar spectrum more than TiO2. CeO2 was synthesized using the hydrothermal method by varying the concentration of cerium nitrate hexahydrate (1.52, 3.04, and 6.08 g) and determining the urea concentration (4.2 g). From the SEM-EDS and XRD results, differences in the concentration of cerium nitrate hexahydrate will produce catalyst materials with different performances. In the SEM-EDS results, material with a cerium nitrate hexahydrate concentration of 6.08 g (CeO2 N3) was able to produce material with nanorods morphology compared to varying concentrations of 1.52 and 3.04 g (CeO2 N1 and CeO2 N2). From the EDS results, it was concluded that the CeO2 material was successfully formed, which was then confirmed by the XRD results where the diffraction peaks formed were in accordance with the CeO2 lattice structure according to JCPDS No. 34-0394. Photocatalyst testing showed that at 110 minutes the materials CeO2 N1, CeO2 N2, and CeO2 N3 produced degradation percentages at 10 PPM of Congo red dye of 84%, 93.22%, and 95.38%, respectively. CeO2 N3 had better photocatalytic performance so it was tested again by varying the concentration of Congo red dye at 5 PPM, 20 PPM and 25 PPM. It was proven that at 110 minutes CeO2 N3 could degrade 98.83% at 5 PPM CR, 96.09% at 20 PPM CR, and 73.14% at 25 PPM CR.
Keywords: Photocatalyst, Congo Red, Cerium Oxide, SEM, EDS, XRD
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2309260026
Keyword