Sintesis Komposit Biochar–TiO₂ sebagai Fotokatalis untuk Degradasi Kontaminan Farmasi pada PENGOLAHAN AIR LIMBAH
Pencemaran air oleh residu antibiotik, khususnya ciprofloxacin, menjadi salah satu permasalahan lingkungan karena sifatnya yang persisten dan sulit terdegradasi secara alami. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengevaluasi kinerja komposit biochar–TiO₂ sebagai material fotokatalis dalam mendegradasi ciprofloxacin pada larutan sintetis dan matriks air limbah nyata. Biochar disintesis dari serat kelapa sawit melalui proses pirolisis pada suhu 550 °C, kemudian dikompositkan dengan TiO₂ menggunakan metode impregnasi dengan variasi rasio biochar₂ sebesar 1:5 dan 1:10. Karakterisasi material dilakukan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk mengidentifikasi struktur kristal, gugus fungsi, serta interaksi antara biochar dan TiO₂. Pengujian aktivitas fotokatalitik dilakukan menggunakan reaktor batch dengan bantuan sinar UV-C terhadap larutan ciprofloxacin konsentrasi 20 ppm dengan variasi dosis katalis. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa sintesis komposit berhasil dilakukan, ditandai dengan keberadaan fase anatase TiO₂ pada hasil XRD serta terbentuknya interaksi antara biochar dan TiO₂ melalui ikatan C–O–Ti berdasarkan analisis FTIR. Peningkatan dosis katalis memberikan pengaruh positif terhadap proses degradasi ciprofloxacin. Komposit biochar–TiO₂ dengan rasio 1:10 dan dosis 3 g/L menunjukkan performa fotokatalitik terbaik dengan nilai konstanta laju reaksi sebesar 0,0135 menit⁻¹. Kinerja tersebut menunjukkan adanya efek sinergis antara kemampuan adsorpsi biochar dan aktivitas fotokatalitik TiO₂ dalam meningkatkan proses degradasi. Pada pengujian menggunakan matriks air limbah nyata, komposit biochar–TiO₂ masih mampu mendegradasi ciprofloxacin, meskipun terjadi penurunan efektivitas akibat adanya komponen pengganggu seperti bahan organik terlarut, ion anorganik, dan padatan tersuspensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposit biochar–TiO₂ berpotensi digunakan sebagai material fotokatalis yang efektif dan berkelanjutan untuk pengolahan air limbah yang mengandung residu antibiotik.
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2608120011
Keyword
Biochar TiO₂ ciprofloxacin fotokatalisis degradasi antibiotik air limbah