14
pada suhu yang rendah. Metode yang tepat yang bisa digunakan untuk mengatasi kekurangan pada kondisi padat adalah metode kimia basah,
antara lain metode sol-gel dan presipitasi. Metode presipitasi merupakan salah satu metode yang digunakan karena semua produk hasil reaksinya
menghasilkan ukuran kristalit yang lebih kecil dibandingkan dengan hasil sol-gel. Metode presipitasi dilakukan dengan temperatur sistesis yang
rendah, peralatan yang digunakan sederhana, proses yang sederhana, dan kemudahan dalam mengontrol setiap proses Romaida Hutabarat, 2012.
Sayed-Dorraji, Danesvar Abel 2009, menginvestigasi pembuatan nano partikel ZnO dengan metode presipitasi menggunakan
ZnSO
4
.7H
2
O sebagai material awal dan NaOH sebagai precipitants tanpa melalui pemurnian lanjutan. Behnajady, Modirshhla Ghazalin 2011,
juga melaporkan sintesis nanopartikel ZnO dengan menggunakan metode presipitasi dari ZnSO
4
.7H
2
O dengan menggunakan NaOH sebagai pembasa dengan pengadukan ultrasonik dan teknik pengeringan pada suhu
100 C untuk menghasilkan bubuk nanopartikel ZnO.
3. Mekanisme Fotokatalisis
Reaksi fotokatalisis merupakan kombinasi dari reaksi fotokimia dan katalisis. Katalisis merupakan suatu proses yang dipercepat dengan
penambahan suatu katalis. Jadi reaksi fotokatalisis adalah suatu reaksi yang dipengaruhi oleh cahaya dan katalis secar bersamaan-sama. Katalis
yang digunakan dalam proses ini disebut fotokatalis dan memiliki
15
kemampuan untuk mengabsorpsi foton Eni Hartini, 2011. Secara umum fotokatalisis dibagi menjadi dua macam Vora et al., 2009, yaitu :
a. Fotokatalis Homogen Fotokatalis homogen adalah proses fotokatalisis dengan katalis,
medium, dan reaktan berada dalam fasa yang sama. Dalam kasus ini interaksi antara foton dengan spesi pengabsorpsi senyawa koordinasi
dari logam transisi zat warna organik, substrat kontaminan dan cahaya akan menyebabkan terjadinya modifikasi perubahan substrat.
Proses fotokatalisis ini terjadi dengan bantuan zat pengoksidasi seperti ozon dan hidrogen peroksida.
b. Fotokatalis Heterogen Pada proses fotokatalisis heterogen, katalis tidak berada pada satu
fasa dengan medium reaktan. Konsep degradasi fotokatalisis heterogen ini cukup sederhana, yaitu irradiasi padatan semikonduktor yang stabil
untuk menstimulasi reaksi antar fasa permukaan padat atau larutan. Sesuai dengan definisi ini maka zat padatnya tidak berubah dan dapat
diambil lagi setelah beberapa kali siklus reaksi redoks. Proses awal fotokatalis heterogen pada semikonduktor adalah
terbentuknya pasangan elektron-hole dalam partikel semikonduktor. Suatu semikonduktor menyerap energi yang sebanding atau lebih besar dari
energi celahnya, maka elektron e pada pita valensi valence band, vb akan tereksitasi ke pita konduksi conduction band, cd dengan
16
meninggalkan lubang positif hole, h+. Reaksi awal pada proses fotokatalisis :
Semikonduktor + hv h
+
vb + e
-
cd Skema proses fotokatalisis pada permukaan semikonduktor dijelaskan
pada Gambar 5.
Gambar 5.
Skema Proses Fotokatalis pada Permukaan Semikonduktor Sumber : Eni Hartini, 2011.
Elektron pada pita konduksi akan mereduksi oksidan sedangkan hole
pada pita valensi akan mengalami reaksi oksidasi. Selain itu dapat juga terjadi rekombinasi yaitu elektron dan lubang positif yang terbentuk
tidak saling bereaksi dengan spesi lain tetapi bergabung kembali. Proses dapat terjadi di dalam semikonduktor dengan melepaskan panas.
Ketika semikonduktor disinari dengan cahaya yang memiliki energi E = hv setara atau melebihi dari energi celah pita, reaksi
fotokatalitik heterogen akan terjadi. Semikonduktor membentuk sepasang lubang pita valensi VB dan elektron pita konduksi CB.
ZnO + hv h+ VB + e- CB
17
Secara umum lubang pita valensi mampu mengoksidasi substrat dan elektron pita konduksi mampu mereduksi substrat. Selanjutnya larutan
yang mengandung spesi, misalnya OH
-
, H
+
, O
2-
, H
2
O , H
2
O
2
, O
2
berinteraksi. Spesi-spesi tersebut juga mampu mengalami reaksi reduksi- oksidasi. Pembentukan anion radikal superoksida O
2-
dan OH radikal ditunjukkan pada reaksi sebagai berikut:
h
+
VB + H
2
O OH
ads
+ H
+
h
+
VB + OH
- ads
OH
ads
e- CB + O
2
O
2
Keterangan “ads” merupakan spesi yang teradsorpsi pada permukaan semikonduktor Vora et al., 2009.
4. Zat Warna Congo red
