PREPARASI DAN KARAKTERISASI NANOKATALIS S/TiO2 SERTA UJI AKTIVITASNYA UNTUK FOTODEGRADASI METANIL YELLOW

PREPARASI DAN KARAKTERISASI NANOKATALIS S/TiO2 SERTA UJI AKTIVITASNYA UNTUK FOTODEGRADASI METANIL YELLOW

(Skripsi)

Oleh

DANI AGUS SETIAWAN

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2015

ABSTRACT

PREPARATION AND CHARACTERISATION OF S/TiO2 NANOCATALYST AND ITS ACTIVITY TEST FOR METHANYL

YELLOW PHOTODEGRADATION

by

Dani Agus Setiawan

This study was carrried out to investigate the application of simultaneous sol-gel and sonication for preparation of S/TiO2 nanocatalysts and application of

the catalysts for photodegradation of methanyl yellow in water. The catalyst was characterized using XRD, SEM, and TEM techniques, revealing the existense of anatase phase. The surface of the sample is characterized by the presence of particle in the form of rectangular and bar of diffrent sizes, with the particle size in the range of 6-8 nm. Degradation test demonstrated the degradation of methanyl yellow up to 77,5% using UV irradiation and 86% using sunlight were achieved.

ABSTRAK

PREPARASI DAN KARAKTERISASI NANOKATALIS S/TiO2 SERTA UJI AKTIVITASNYA UNTUK FOTODEGRADASI METANIL YELLOW

Oleh

Dani Agus Setiawan

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui aplikasi dari sol-gel dan sonofikasi secara simultan untuk preparasi dari nanokatalis S/TiO2 dan aplikasinya untuk

fotodegradasi zat warna metanil kuning dalam air. Nanokatalis S/TiO2

dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM, dan TEM menunjukkan fasa kristalin anatase. Permukaan sampel dikarakterisasi dengan kehadiran partikel seperti batang-batang berbentuk persegi panjang dengan ukuran yang

berbeda, dengan ukuran partikel antara 6-8 nm. Uji degradasi menunjukkan degradasi dari metanil kuning hingga 77,5% menggunakan sinar UV dan 86% menggunakan sinar matahari.

PREPARASI DAN KARAKTERISASI NANOKATALIS S/TiO

2

SERTA UJI AKTIVITASNYA UNTUK FOTODEGRADASI METANIL

YELLOW

Oleh

Dani Agus Setiawan

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS

Pada Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2015

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 14 Agustus 1991, anak ke tiga dari tiga bersaudara, yang merupakan buah kasih dari pasangan Ayahanda Faisal S.T dan Ibunda Entin Supartini.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri 1 Pasir Gintung 2003, Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 10 Bandar Lampung pada tahun 2006, dan Sekolah Menengah Teknologi Industri (SMTI) Bandar Lampung pada tahun 2009. Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung pada tahun 2009 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah aktif dalam organisasi kemahasiswaan Rohani Islam (ROIS) FMIPA periode 2009-2010, organisasi Himpunan

Mahasiswa Kimia (HIMAKI) periode 2009-2010 sebagai anggota Kader Muda HIMAKI (KAMI), periode 2010-2011 sebagai anggota Bidang Sosial Masyarakat HIMAKI, periode 2011-2012 sebagai Ketua Bidang Kaderisasi dan

praktikum Kimia Dasar periode 2011 _– 2012 , 2012-2013, 2013-2014 untuk mahasiswa Jurusan Agro Eko Teknologi (AET) FP dan asisten Kimia Fisika periode 2013 _– 2014 untuk Jurusan Kimia FMIPA dan periode 2014 _– 2015 untuk Jurusan Kimia FMIPA.

Pada bulan Januari 2014 penulis menyelesaikan Praktik Kerja Lapangan di Laboratorium Biomassa dengan judul ‘’ Metode Frezee Drying Untuk Pembuatan dan Karakterisasi Nanokatalis Ni0,4Fe1,4Co0,2O4±ᵟ ’’.

Seseorang yang optimis akan melihat adanya

kesempatan dalam setiap malapetaka, sedangkan orang

pesimis melihat malapetaka dalam setiap kesempatan

(Muhammad SAW).

Perjuangan seseorang dimulai dari niat, tekad, dan

nekad.

Berhentilah mengkhawatirkan masa depan, syukurilah

hari ini, dan hiduplah dengan sebaik baiknya.

Jangan menutup mata kita, walaupun hanya dengan

daun yang kecil. Jangan menutupi hati kita dengan

sebuah pikiran buruk, walau hanya seujung kuku

(Ustadz Musyaffa Ad Dariny).

“Ilmu tidak akan mungkin didapatkan kecuali dengan

kita meluangkan waktu “ (Imam Al

-Baihaqi).

“

Try to become not a man of success, but try rather to

become a man of value”

(Albert Einstein).

“Do just once what people say you can’t do, and you’ll never

pay attention to their limitation again” (Muhammad

Yusry Ahmadhani).

Kuliah itu bukan balapan lulus atau tinggi-tinggian

IPK, jalani saja dengan tanggung jawab dan versi

terbaikmu.

Dengan menyebut nama Allah yang maha pengasih lagi maha penyayang dan

dengan segala rasa syukur kepada Allah SWT, aku persembahkan karya ku ini

untuk :

Papah dan Mamah tersayang, yang senantiasa mendo’akan, mendukung,

memberi semangat, dan kegigihan serta perjuangan dan pengorbanan Mamah

dan Papah untuk ku sampai bisa seperti ini semoga kasih sayang dan

lindungan Allah SWT tak lepas dari kalian.

Abang dan Mbak ku tersayang Suhendra dan Rita Suzanna, keponakanku

tersayang Aqila dan Qei, serta seluruh keluarga besar ku yang tidak dapat

ku sebutkan satu persatu yang senantiasa mendoa’kan, mendukung dan

memberi semangat, tanpa kalian aku tak akan pernah meraih semua ini.

Almamater tercinta Universitas Lampung.

Guru-guru yang telah menjadi pembangkit semangatku.

SANWACANA

Alhamdulillahi robbil’alamin. Segala puji dan syukur hanya milik Allah SWT, Dzat yang senantiasa menganugerahkan ilmu pengetahuan kepada manusia dengan perantara kalam, sehingga atas kehendak dan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul _{ʻ ʻ} Preparasi dan Karakterisasi

Nanokatalis S/TiO2 Serta Uji Aktivitasnya Untuk Fotodegradasi Metanil Yellow

’’ dengan baik. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat serta pengikutnya yang setia hingga Yaumil Akhir. Amin.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains pada Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung. Tidak sedikit kendala yang dihadapi penulis dalam pelaksanaan serta dalam penulisan skripsi ini, tapi Alhamdulillah, Allah menunjukkan kemurahan-Nya melalui orang-orang yang dipercaya untuk membantu penulis, sehingga kendala tersebut dapat ditaklukkan. Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada :

1. Papah dan Mamah, yang memberikan pendidikan pertama di dunia ini, motivasi, pengorbanan, serta do’a yang tiada henti-hentinya demi kelancaran penulis dalam menuntut ilmu.

2. Bapak Dr. Rudy TM Situmeang, M.Sc., selaku pembimbing utama, guru, rekan, sekaligus ayah bagi penulis yang dengan sabar memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.

3. Bapak Posman Manurung, Ph.D., selaku pembimbing II penulis, atas saran, motivasi, masukan dan diskusi-diskusinya hingga selesainya skripsi ini. 4. Bapak Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D., selaku pembahas, atas semua

kritik, saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 5. Bapak Dr. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Bapak Prof. Suharso, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Lampung.

7. Bapak Diky Hidayat, M.Si., selaku pembimbing Akademik yang telah memberikan motivasi dan arahan selama masa kuliah.

8. Segenap staf pengajar dan karyawan Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

9. Keluarga besar penulis yang selalu memberikan saran, motivasi, dukungan, keceriaan dan canda tawa yang tercipta selama ini.

10. Sahabat-sahabat terbaik ku, Rian Alfian S.T., Rian Hidayat Amd (jablay), Dedi Susanto (Datuk maringgi), Ahmad Zubaidi (beben), Yahya Ariyanta S.Si, (kiyai gading), M.Mustaqim (P.K), M.Yusry Ahmadhani (Omes), Rio Febriansyah (dream sky), Nico Mei Chandra (Uda), Junaidi Permana (Juned)

11. Teman-teman Chemistry_09 (Chemilan) : Kimia Fisik : Nurjannah, S.Si.,

Luh Gede Rai Putri, S.Si., Juwita, S.Si., Ruth Meta Megawati, S.Si., Indah R.N, S.Si., Delphiana Sidabalok, S.Si., Organik : Resca Ridhatama, S.Si.,

Neneg Suryani, S.Si., Teta Paresta, S.Si., Mardiah, S.Si., Aribowo, Lia Apriani. Anorganik : Khoirul Umam, S.Si., Dwi yanto, S.Si., M.Fadly, S.Si.,

Sherly Nurimani, S.Si., Siska Dwi Ariyani, S.Si., Rina,S.Si., Mersi, S.Si.

Analitik : Ignatius Sandy Elen, S.Si., Delviana, S.Si., Purna Firdaus, S.Si.,

Suparno, Stefhani Oktaviani, S.Si., Tiurma nainggolan, S.Si. Biokimia :

Yahya Ariyanta, S.Si., Riski Yuliandri, S.Si., Tyas Rosawinda, S.Si., Fatma Timur, S.Si., Miftahul jannah, S.Si., Fitri yanti, S.Si.

12. Catalyst Crew : Kak Sephtian Tyo, S.Si., yang telah banyak memberi

masukan, saran, semangat, motivasi dan diskusi-diskusinya kepada penulis, Kak Sobari, S.Si., yang belum sempat membantu kerja dalam penelitian penulis, Lolita jangan menyerah pada penelitian kamu, terus semangat dan rajin diskusi di lab ajak adik-adiknya, lanjutkan perjuangan. Yuda, Fatma, Eva, jangan malas ke lab untuk diskusi tentang riset. Febi dan Ana harus banyak belajar sama kakak-kakanya jangan malu bertanya.

13. Teman-teman Kimia angkatan 2010, 2011, 2012, 2013, dan 2014.

14. Teman-teman lab Biomassa dan lab Anorganik-Fisik Universitas Lampung. 15. Teman-teman Kontrakan Meong Gedee.

16. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis berharap semoga Allah SWT mencatat dan membalas semua kebaikan yang diberikan kepada penulis. Amin. Akhir kata penulis menyadari bahwa

skripsi ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, namun demikian penulis

berharap semoga skripsi yang sangat sederhana ini dapat bermanfaat dan memiliki nilai guna khususnya bagi rekan-rekan mahasiswa dan pembaca pada umumnya. Amin.

Bandar Lampung, Juni 2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 4

C. Manfaat Penelitian ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

A. Metanil Yellow ... 5

B. Nanokatalis ... 6

C. Titanium Dioksida ... 7

D. Struktur Kristal TiO2 ... 8

E. Fotokatalis TiO2 ... 11

F. Preparasi Fotokatalis TiO2 ... 14

G. Karakterisasi Katalis ... 16

1. Analisis Struktur Kristal ... 16

2. Analisis Morfologi Permukaan Katalis ... 19

3. Transmission Electron Microscopy (TEM) ... 21

4. Spektrofotometri UV-Vis ... 24

III.METODELOGI PENELITIAN ... 27

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 27

B. Alat dan Bahan ... 27

C. Prosedur Penelitian ... 28

1. Pembuatan Nanokatalis S/TiO2 ... 28

2. Karakterisasi Katalis ... 28

a. Analisis Struktur Kristal ... 28

b. Analisis Morfologi Permukaan Katalis ... 29

3. Uji Aktivitas Fotokatalitik ... 30

a. Preparasi Sampel ... 30

ii

4. Analisis Spektrofotometri UV-Vis ... 31

a. Kalibrasi Alat Spektrofotometer UV-Vis ... 31

b. Pembuatan Larutan Standar ... 31

c. _{Menentukan Panjang Gelombang Maksimum (λ}maks) serta Konsentrasi Metanil Yellow Terdegradasi ... 31

IV.HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33

A. Preparasi Nanokatalis S/TiO2 ... 33

B. Karakterisasi Nanokatalis ... 35

1. Analisis Morfologi Permukaan ... 35

a. Analisis Scaning Electron Microscopy (SEM) ... 35

b. Analisis Transmission Electron Microscopy (TEM) ... 36

2. Analisis Struktur Kristal ... 37

C. Uji Aktivitas Fotokatalitik ... 42

V. SIMPULAN DAN SARAN ... 51

A. Simpulan ... 51

B. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... 53

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman 1. Data metanil yellow ... 5 2. Sifat fisika TiO2 ... 8

3. Ukuran rata-rata partikel S/TiO2 dengan variasi konsentrasi dopan S ... 37

4. Puncak-puncak representatif masing-masing difraktogram acuan untuk

senyawa TiO2 ... 38

5. Puncak-puncak representatif nanokatalis S/TiO2 ... 39

6. Pencocokan puncak-puncak presentatif nanokatalis S/TiO2 ... 39

7. Penurunan nilai absorbansi metanil yellow oleh katalis S/TiO2 dengan sinar

lampu UV ... 44 8. Penurunan nilai absorbansi metanil yellow oleh katalis S/TiO2 dengan sinar

matahari ... 44 9. Nilai absorbansi larutan standar metanil yellow ... 45

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Struktur kimia metanil yellow ... 6

2. Struktur anatase TiO2 ... 10

3. Struktur rutil TiO2 ... 10

4. Mekanisme fotokatalis TiO2 ... 13

5. Mekanisme difraksi pada suatu bidang kristal ... 17

6. Difraktogram nanokristal TiO2 ... 18

7. Difraktogram standar TiO2 PDF 21-1272 ... 19

8. Skema kerja SEM ... 20

9. Mikrograf SEM TiO2 ... 21

10. Skema kerja TEM ... 22

11. Hasil TEM TiO2 ... 23

12. Skema kerja spektrofotometer UV-Vis ... 26

13. Gel katalis S/TiO2 ... 34

14. Padatan S/TiO2 setelah proses kalsinasi ... 34

15. Mikrograf SEM katalis S/TiO2 ... 35

v

17. Difraktogram nanokatalis S/TiO2 ... 38

18. Hasil penghalusan katalis S/TiO2 dengan H2SO4 1M ... 41

19. Hubungan absorbansi terhadap waktu (menit) untuk sinar lampu UV

selama 50 menit ... 43 20. Hubungan absorbansi terhadap waktu (menit) untuk sinar matahari

selama 50 menit ... 43 21. Warna sampel hasil fotodegradasi 0-50 menit (a) untuk sinar lampu UV,

(b) untuk sinar matahari ... 45 22. Kurva standar larutan metanil yellow ... 46 23. Hubungan antara waktu (menit) terhadap persentase degradasi (%) metanil

yellow untuk sinar lampu UV... 47 24. Hubungan antara waktu (menit) terhadap penurunan konsentrasi (ppm)

metanil yellow untuk sinar lampu UV... 47 25. Hubungan antara waktu (menit) terhadap persentase degradasi (%) metanil

yellow untuk sinar matahari ... 48 26. Hubungan antara waktu (menit) terhadap penurunan konsentrasi (ppm)

I. PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Industrialisasi yang berkembang cepat tentunya mendorong peningkatan perekonomian masyarakat, namun juga berdampak pada peningkatan jumlah limbah industri yang menjadi salah satu permasalahan utama bagi lingkungan. Salah satu contoh senyawa yang berbahaya bagi lingkungan adalah metanil yellow. Metanil yellow adalah zat warna yang merupakan senyawa kimia golongan azo aromatik, berbentuk serbuk, berwarna kuning kecokelatan yang bersifat karsinogenik yang digunakan dalam industri tekstil (Sleiman dkk., 2007). Metanil yellow juga merupakan pewarna sintetik yang sering digunakan pada jajanan pasar dan makanan ringan. Metanil yellow digunakan pada proses

pencelupan pada industri tekstil dan limbahnya langsung dibuang ke selokan atau sungai dengan jumlah sekitar 60 - 70% tanpa diolah terlebih dahulu. Air selokan menjadi berwarna dan merubah kualitas air selokan atau air sungai sehingga tidak sesuai peruntukannya.

Berbagai penanganan limbah telah banyak dilakukan, teknologi pengolahan limbah cair berwarna yang digunakan di industri pada umumnya, lebih banyak menerapkan metode kimia-fisika yang meliputi flokulasi, koagulasi, presipitasi,

2

filtrasi membran, destruksi secara elektrokimia, iradiasi, penukar ion, ozonasi, dan adsorpsi (Banat et al., 1996). Metode tersebut memang efektif menghilangkan warna, namun terdapat pula beberapa kelemahan, diantaranya adalah penggunaan bahan kimia yang terlalu banyak dan terbentuknya sludge yang dapat menjadi limbah B3 (bahan berbahaya dan beracun). Oleh karena itu, diperlukan alternatif baru untuk mengolah limbah cair indutri berwarna yang lebih efektif dalam mendegradasi polutan organik dan zat warna (Renita et al., 2004).

Menyikapi hal tersebut, degradasi polutan organik dan zat warna terus dikembangkan, salah satunya dengan reaksi fotokatalis. Fotokatalis pada permukaan TiO2 merupakan salah satu metode alternatif untuk proses

fotodegradasi. Karena sifatnya yang memiliki tingkat kestabilan dan kereaktifan yang tinggi bila terkena cahaya, maka TiO2 menjadi salah satu fotokatalis yang

banyak digunakan hingga dikenal sebagai fotokatalis yang ramah lingkungan (Arif et al; Fatimah, 2005; Rong et al., 2006).

Fotokatalis oleh semikonduktor TiO2 sangat menjanjikan untuk pengurangan

bahaya polutan lingkungan, terutama untuk degradasi bahan organik. Namun, fotokatalis TiO2 belum diaplikasikan secara luas di bidang pengendalian

pencemaran lingkungan, karena energi band-gap masih relatif besar (3,2 eV) (Hoffmann et al., 1995). Banyak peneliti telah melakukan usaha modifikasi matriks fotokatalis TiO2, di antara usaha yang dilakukan adalah dengan

menambahkan logam seperti (Cu, Co, Ni, Cr, Mn, Mo, Nb, Fe, Ru, Au, Ag, Pt), dan non-logam (N, S, C, B, P, I, F) ke matriks TiO2. Berdasarkan berbagai usaha

3

modifikasi yang telah dilakukan, banyak didapatkan hasil yang positif yaitu band-gap M-TiO2 menyempit atau mengecil (Asashi et al., 2001) . Dengan demikian

penyerapan cahaya dapat meluas ke spektrum cahaya tampak.

Menurut Justicia (2002), modifikasi fotokatalis secara umum, menunjukkan bahwa penyerapan lemah di daerah cahaya tampak dan tidak bekerja secara efektif. Namun, penyempitan Band-gap oleh doping nonlogam (N, C, S dan F) pada TiO2 ternyata menghasilkan katalis dengan aktivitas katalitik yang tinggi di

bawah sinar cahaya tampak. Contoh modifikasi matriks TiO2 seperti N/TiO2

untuk degradasi ethylene glycol dalam acetonitrile, di peroleh hasil tingkat

kerugian menurun sebanyak 0,04 µM/sec (Tachikawa et al., 2006), serta degradasi dengan C/TiO2 juga menurunkan tingkat kerugian quinoline sebesar 0,05 µM/sec

(Liu et al., 2007). Dengan peningkatan aktivitas katalitik, para peneliti

memfokuskan risetnya pada modifikasi matriks TiO2 dengan dopan non-logam

seperti N/TiO2 untuk degradasi ethylene glycol dalam acetonitrile (Tachikawa et

al., 2006).

Pada penelitian sebelumnya, Ohno et al., (2004) melakukan modifikasi matriks TiO2 dengan sulfur, ternyata memberikan absorpsivitas yang lebih kuat/baik pada

daerah tampak di bandingkan dopan N, C, dan I. Selain itu, ukuran kristal berperan penting pada aktifitas di cahaya-tampak (Ihara et al., 2003). Hasil yang diperoleh pada pada penelitian tersebut, fotodegradasi senyawa fenol pada daerah cahaya-tampak mencapai 100%, sedangkan jika menggunakan katalis TiO2 hanya

4

Berdasarkan refrensi tersebut, maka pada penelitian ini akan dilakukan reaksi fotodegradasi senyawa metanil yellow dengan fotokatalis S/TiO2.

B.Tujuan Penelitian

Mendapatkan nano-fotokatalis S/TiO2 dan menguji aktifitasnya untuk

fotodegradasi metanil yellow dan melihat pengaruh doping sulfur (S) dalam aktifitas fotokatalitiknya.

C.Manfaat Penelitian

Memberi gambaran tentang penggunaan nano-fotokatalis S/TiO2 pada reaksi

fotodegradasi metanil yellow yang merupakan penanganan pada pencemaran limbah air.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A.Metanil Yellow

Zat warna sintetis dalam makanan menurut Joint FAO/WHO Expert Commitee on Food Additives (JECFA) dapat digolongkan dalam beberapa kelas yaitu azo, triaril metana, quinolin, xantin, dan indigoid. Metanil yellow termasuk dalam zat warna sintetis golongan azo yang telah dilarang digunakan pada pangan. Pada umumnya, pewarna sintetis azo bersifat lebih stabil daripada kebanyakan pewarna alami. Pewarna azo stabil dalam berbagai rentang pH, stabil pada pemanasan, dan tidak memudar bila terpapar cahaya atau oksigen. Hal tersebut menyebabkan pewarna azo dapat digunakan pada hampir semua jenis pangan. Salah satu kekurangan pewarna azo adalah sifatnya yang tidak larut dalam minyak atau lemak. Sifat-sifat dari metanil yellow dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Data Metanil Yellow

No Keterangan Penjelasan

1 BM 375,38 g/mol

2 Rumus Molekul C18H14N3O3SNa

3 Nomor Cas 587-98-4

4 RTECS DB7329500

5 Merck Index 14.5928

6 pH 1,2-2,3

7 Titik Leleh >250°C

8 Golongan Dyes, azo

9 Kelarutan Larut dalam air, alkohol, sedikit larut dalam benzen dan aseton

10 Sinonim 3-(4-Anilinophenylazo) benzenesulfonic acid sodium salt; Acid Yellow 36

6

Zat warna sintetis yang memiliki rumus kimia C18H14N3O3SNa dengan

penampakan fisik berwarna orange sampai kuning tersebut memiliki struktur seperti Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Struktur Kimia Metanil Yellow

B.Nanokatalis

Nanokatalis didefinisikan sebagai partikulat yang terdispersi atau partikel-partikel padatan dengan ukuran partikel berkisar 10 – 100 nm (Mohanraj and Chen, 2006). Nanokatalis telah banyak menarik peneliti karena material nanokatalis

menunjukkan sifat fisika dan kimia yang berbeda dari bulk materialnya, sifat-sifat tersebut seperti kekuatan mekanik, elektronik, magnetik, kestabilan termal, katalitik dan optik (Mahaleh et al., 2008). Ada dua hal utama yang membuat nanokatalis berbeda dengan material sejenis dalam ukuran besar (bulk) yaitu: (a) karena ukurannya yang kecil, nanokatalis memiliki nilai perbandingan antara luas permukaan dan volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel sejenis dalam ukuran besar. Ini membuat nanokatalis bersifat lebih reaktif. Reaktivitas material ditentukan oleh atom-atom di permukaan, karena hanya atom-atom tersebut yang bersentuhan langsung dengan material lain; (b) ketika ukuran partikel menuju orde nanometer, hukum fisika yang berlaku lebih didominasi oleh hukum-hukum fisika kuantum. Sifat-sifat tersebut dapat menjadi keunggulan

7

nanokatalis dibandingkan partikel sejenis dalam keadaan bulk (Abdullah dkk., 2008).

Nanokatalis memiliki aktivitas yang lebih baik sebagai katalis karena material nanokatalis memiliki permukaan yang luas dan rasio-rasio atom yang tersebar secara merata pada permukaannya. Sifat ini menguntungkan untuk transfer massa di dalam pori-pori dan juga menyumbangkan antar muka yang besar untuk reaksi-reaksi adsorpsi dan katalitik (Widegren et al., 2003). Selain itu nanokatalis telah banyak dimanfaatkan sebagai katalis untuk menghasilkan bahan bakar dan zat kimia serta menangani pencemaran lingkungan (Sietsma et al., 2007).

Banyak metode yang telah dikembangkan untuk sintesis nanokatalis, seperti metode pemanasan sederhana dalam larutan polimer (Abdullah dkk, 2008), metode pembakaran (combustion), metode sintesis koloid (Soderlind, 2008), metode kopresipitasi (Pinna, 1998), dan metode sol-gel (Ismunandar, 2006).

C.Titanium Dioksida

TiO2 adalah salah satu material yang banyak diteliti karena sifatnya yang menarik.

Meskipun telah ditemukan lebih dari 200 tahun yang lalu dan telah diteliti sejak 85 tahun yang lalu namun hingga kini penelitian tentang TiO2 masih aktif dan

tetap dikembangkan. Titanium oksida atau yang lebih sering disebut titania adalah kelompok (IV) oksida yang merupakan semikonduktor dengan celah band-gap 3,0 eV untuk rutil dan 3,2 eV untuk fasa anatase (Hoffmann et al., 1995).

8

Secara kimia titanium dioksida dituliskan dengan lambang TiO2. Senyawa ini

biasa digunakan sebagai pigmen pada cat tembok (Braun et al., 1992), tabir surya (Zallen and Moret, 2006), pasta gigi (Yuan and Chen, 2005), solar sel, sensor, perangkat memori serta sebagai fotokatalisis.

Secara fisika titanium memiliki sifat seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.2. Titanium massa jenis yang rendah, tahan karat, memiliki biokompabilitas yang tinggi dengan tubuh (Supriyanto dkk., 2007) sehingga dapat digunakan sebgai produk implan dalam tubuh. Kristal TiO2 bersifat asam dan tidak larut dalam air,

asam klorida, asam sulfat encer dan alkohol namun larut dalan asam sulfat pekat dan asam flourida.

Tabel 2.2. Sifat fisika TiO2

No Sifat Nilai

1 Densitas 4 g.cm-3

2 Porositas 0%

3 Modulus shear 90 Gpa

4 Elastisitas 23 Gpa

5 Resistivitas (25°C) 1012_Ω.cm

6 Resistivitas (700°C) 2,5 x 104 _Ω.cm

7 Konstanta dielektrik 1 MHz 85 Volt/mil 8 Ekspansi termal RT- 1000°C 9 x 10-6 _K-1

9 Konduktifitas termal 25°C 11,7 WmK-1

D.Struktur Kristal TiO2

TiO2 dibuat dari ilmenite dan rutil, yang menghasilkan dua bentuk altropi atau

bentuk struktur kristal yang berbeda dari unsur yang sama, yaitu anatase dan rutil. TiO2 memiliki tiga fasa polymorpik yaitu rutil (tetragonal, 4,120 g/cm3), anatase

9

dan rutil memiliki struktur kristal tetragonal, namun memiliki perbedaan grup ruang (space group). Anatase memiliki grup ruang IA1/amd dengan empat unit

dalam satu unit sel dan rutil memiliki P42/mnm dengan unit TiO2 dalam satu unit

sel (Zhang et al., 2000).

Pada proses fotokatalisis fasa rutil maupun anatase dapat digunakan namun dalam aplikasinya anatase memiliki potensi yang paling besar untuk digunakan sebagai fotokatalisis (Tanaka et al., 1991) karena memiliki struktur kisi yang sesuai dengan aktivitas fotokatalisis yang tinggi. Struktur rutil lebih stabil pada suhu tinggi sedangkan anatase pada suhu rendah. Struktur rutil dan anatase dapat digambarkan dengan TiO6 oktahedra, dimana setiap ion Ti4+ dikelilingi oleh enam

ion O2-_{. Struktur anatase dan rutil digambarkan pada Gambar 2.2 dan 2.3.}

Perbedaan dari kedua struktur kristalin terletak pada distorsi struktur

oktahedronnya. Pada rutil, struktur oktahedronnya sedikit distorsi orthorombik. Sementara anatase, distorsi jauh lebih besar, sehingga strukturnya kurang simetris dibandingkan orthorombik. Jarak antara Ti-Ti lebih besar pada anatase, yaitu 3,79 Å dan 3,4 Å, sementara pada rutil adalah 3,57 Å dan 2,96 Å, jarak Ti-O lebih besar di rutil.

10

Gambar 2.2. Struktur anatase TiO2 (Howard et al., 1992). Pemodelan kristal

menggunakan Ball and Stick Beta 8.1 (BS) (Kang and Ozawa, 2004).

Gambar 2.3. Struktur rutil TiO2 (Kennedy and Stampe, 1991). Pemodelan kristal

menggunakan Ball and Stick Beta 8.1 (BS) (Kang and Ozawa, 2004).

Untuk beberapa aplikasi struktur lebih banyak digunakan daripada anatase karena memiliki sifat fisik yang unik misalnya berkilau, keras dan tahan terhadap korosi. Sel satuan pada rutil adalah tetragonal dengan atom-atom logam terletak pada sudut-sudutnya. Struktur rutil dari TiO2 pada umumnya dapat digambarkan

sebagai suatu distorsi barisan oksida heksagonal tertutup dengan setengah dari oktahedral diduduki oleh atom Ti. Struktur brookite dari TiO2 mengkristal dalam

11

struktur orthorombik, yang memilik simetri yang polimorf (memiliki struktur kristal yang tidak teratur) dan akan berubah menjadi fasa rutil pada temperatur sekitar 750°C (Chen et al., 2008).

Fasa brookite sangat jarang terjadi dalam fasa TiO2, fasa brookite terjadi pada

temperatur 200°C dengan densitas sebesar 4,133 g/cm3 _{dan memiliki empat}

molekul titania dengan unsur titanium memiliki empat ion positif serta dua ion begatif dari oksigen. Fasa brookite memiliki kesetabilan pada temperatur 200°C sampai 400°C, dan fasa ini tidak terbentuk sama sekali pada selang temperatur 600°C sampai 800°C (Bakardjieva et al., 2006). Dalam skala nanometer, brookite dapat digunakan sebagai lapisan tipis dengan mengabsorbsi energi foton dari suatu cahaya. Dengan demikian akan mempercepat peristiwa fotolistrik dengan celah terlarang 3,5 eV untuk satu molekul titania sehingga fasa ini juga baik digunakan sebagai fotokatalisis.

E.Fotokatalis TiO2

Fotokatalis merupakan kombinasi antara proses fotokimia dengan proses katalitik dimana diperlukan cahaya dan katalis untuk dapat melangsungkan atau

mempercepat transformasi kimia (Linsebigler et al., 1995). Fotokatalis merupakan suatu proses dimana suatu substansi tertentu berperan dalam meningkatkan kecepatan dari transformasi kimia. Substansi ini disebut dengan katalis dimana substansi ini tidak dihasilkan maupun dikonsumsi dalam suatu reaksi melainkan substansi ini meningkatkan kecepatan dari reaksi. Sehingga dapat dikatakan secara umum fotokatalis merupakan suatu reaksi yang menggunakan cahaya untuk

12

mengaktivasi substansi tertentu (katalis) yang dapat meningkatkan kecepatan dari reaksi kimia dimana substansi ini tidak dihasilkan maupun dikonsumsi dalam suatu reaksi dan fotokatalis merupakan substansi yang dapat meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia menggunakan irridiasi dengan cahaya (Satterfield, 1991). Adapun fotokatalis terbagi menjadi dua yaitu:

a. Fotokatalis heterogen, melibatkan katalis yang berbeda fasa dengan medium reaktan. Konsep degradasi fotokatalitiknya adalah iradiasi padatan semikonduktor yang stabil untuk menstimulus reaksi antaar fasa permukaan padat atau larutan. Karena fotokatalis heterogen ini berbeda fasa dengan medium reaktannya maka zat padatnya tidak berubah dan dapat diambil lagi setelah beberapa kali reaksi redoks.

b. Fotokatalis homogen, melibatkan katalis yang berbeda dalam fasa yang sama dengan medium reaktannya. Untuk fotokatalis homogen ini, interaksi antara foton dan spesi pengabsorbsi (senyawa koordinasi dari logam transisi, zat warna organik), substrat (kontaminan) dan cahaya akan

menyebabkan terjadinya perubahan substrat. Proses fotokatalitik seperti ini terjadi dengan bantuan zat pengoksidasi seperti ozon (O3) dan hidrogen

peroksida (H2O2).

Titanium dioksida adalah material yang dikenal luas sebagai fotokatalisis didasarkan pada sifat semikonduktornya. Selain itu, diantara oksida logam yang lain, titanium dioksida dikenal tidak beracun (non toxic), memiliki stabilitas termal cukup tinggi, dan kemampuannya yang dapat dipergunakaan berulang kali tanpa kehilangan sifat katalitiknya, dapat menyerap cahaya ultraviolet dengan baik, bersifat inert dalam reaksi, memiliki kemampuan oksida yang tinggi dan

13

termasuk zat organik yang sulit terurai dan secara umum TiO2 memiliki aktivitas

fotokatalisis yang lebih tinggi daripada fotokatalisis lain seperti ZnO, CdS, WO2,

dan SnO2 (Okamoto et al., 1985).

Sifat fotokatalitik titanium dioksida pertama kali ditemukan oleh Akira fujishime pada tahun 1967 dan diterbitkan pada tahun 1972 (Fujishime et al., 2000). Titanium dioksida memiliki potensi untuk digunakan dalam produksi energi sebagai fotokatalis, dapat melakukan hidrolisis yaitu mencegah air menjadi hidrogen dan oksigen. Dalam proses fotokatalis, semikonduktor TiO2

membutuhkan serapan energi yang lebih besar dari selang energinya. Aktifitas fotokatalis ini membutuhkan penyerapan sinar ultraviolet (UV) untuk membentuk dua pasangan elektron dan lubang (hole). Fotokatalis TiO2 dapat menjadi

fotodegradasi yang baik untuk penetrasi limbah, seperti penumbuhan bakteri eschericha coli melalui bantuan sinar fotokatalis yang telah berhasil dilakukan dan hasilnya bakteri tersebut mati (Sunada et al., 2003). TiO2 mampu memacu reaksi

oksidasi pada polutan dalam limbah hingga terurai. Gambar 2.4 berikut adalah mekanisme dari reaksi fotokatalis.

Gambar 2.4. Mekanisme fotokatalis TiO2 : hν1: TiO2 murni; hν2: TiO2 doping

14

Mekanisme fotokatalitik dimulai oleh penyerapan foton hf1 dengan energi yang

sama atau lebih besar dari celah pita TiO2 (3,3 eV untuk fase anatase)

menghasilkan pasangan lubang elektron pada permukaan nanopartikel TiO2.

Sebuah elektron dipindahkan ke pita konduksi (CB) sementara lubang positif terbentuk di pita valensi (VB). Kondisi Elektron dan lubang bisa bergabung kembali dan menghilangkan masuknya energi sebagai panas, terperangkap dalam keadaan permukaan yang metastabil, atau bereaksi dengan donor elektron dan akseptor elektron yang teradsorpsi pada permukaan semikonduktor. Setelah bereaksi dengan air, lubang ini dapat menghasilkan OH radikal dengan potensial oksidasi redoks yang tinggi. Tergantung pada tepat kondisi, lubang, OH radikal, O2 -, H2O2 dan O2 sendiri dapat memainkan peran penting dalam mekanisme

reaksi fotokatalitik. Aktifitas fotokatalitik cahaya tampak doping non logam pada TiO2 dapat dijelaskan bahwa tingkat energi baru dihasilkan di celah pita TiO2

dengan dispersi nanopartikel logam dalam matrix TiO2. Seperti ditunjukkan dalam

Gambar 2.4 elektron dapat tereksitasi ke pita konduksi TiO2 oleh foton dengan

energi yang sama dengan hf2. Keuntungan tambahan dari logam transisi doping

adalah penangkapan elektron ditingkatkan untuk menghambat rekombinasi lubang elektron selama iradiasi. Penurunan hasil rekombinasi pembawa muatan dapat meningkatkan aktifitas fotokatalitiknya.

F. Preparasi fotokatalis TiO2

Teknik preparasi mempunyai peranan penting dalam menentukan jenis kristal yang akan dihasilkan, ukuran dan keseragaman dari lapis tipis TiO2 yang dibuat.

15

Adapun metode yang dapat digunakan untuk membuat koloid TiO2 di antaranya

(Jiang,D, 2004) :

1. Kondensasi gas inert

2. Sintesis nyala dengan oksidasi TiCl4

3. Sintesis oksidasi hidrotermal dari logam Ti 4. Metode sol-gel

Metode sol-gel adalah metode pengendapan hidrolitik dari titanium oksida atau garam titanium. Metode ini banyak digunakan karena peralatan yang dibutuhkan cukup sederhana, biayanya murah dan mudah untuk merubah sifat fisik dari TiO2

yang dimmobilisasi. Metode ini merupakan salah satu wet method karena pada prosesnya melibatkan larutan sebagai medianya. Pada metode sol-gel, sesuai dengan namanya larutan mengalami perubahan fase menjadi sol (koloid yang mempunyai padatan tersuspensi dalam larutannya) dan kemudian menjadi gel (koloid tetapi mempunyai fraksi solid yang lebih besar dari pada sol). Material yang digunakan dalam proses sol-gel biasanya adalah garam logam anorganik atau campuran logam organik misalnya alkosida logam.

Metode sol-gel dapat digunakan untuk preparasi lapisan tipis atau immobilisasi TiO2 diatas bahan penyangga. Pada teknik ini, TiO2 diimmobilisasi pada substrat

bersamaan dengan reaksi pembentukkannya dari senyawa prekursor. Senyawa prekursor dilarutkan dalam pelarut organik membentuk sol, kemudian didoping dengan penambah sumber sulfur yang selanjutnya dihidrolisis perlahan untuk memperoleh gel. Gel lalu dilapiskan pada permukaan substrat sebelum hidrolisis disempurnakan dan dilakukannya proses kalsinasi (Hennek and Mathew, 2007).

16

G.Karakterisasi Katalis

Karakterisasi adalah hal yang sangat penting dalam bidang katalisis. Beberapa metode seperti difraksi, spektroskopi, dan mikroskopi memberikan kemudahan dalam menyelidiki sifat-sifat suatu katalis, sehingga diharapkan kita dapat mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang katalis agar kita dapat meningkatkan atau mendesain suatu katalis yang memiliki aktivitas yang lebih baik (Chorkendorf and Niemantsverdriet, 2003).

1. Analisis Struktur Kristal

Keberadaan atau terbentuknya katalis S/TiO2 dalam bentuk amorf dan kristal

dapat diidentifikasi menggunakan metode difraksi sinar-X (XRD), karena metode XRD didasarkan pada fakta bahwa pola difraksi sinar-X untuk masing-masing material kristalin adalah karakteristik. Dengan demikian, bila pencocokan yang tepat dapat dilakukan antara pola difraksi sinar-X dari sampel yang tidak diketahui dengan sampel yang telah diketahui, maka identitas dari sampel yang tidak

diketahui itu dapat diketahui (Skoog dan Leary, 1992). Gambar 2.5 berikut merupakan mekanisme sinar datang dan sinar refleksi dari sinar-X pada suatu bidang kristal.

17

Gambar 2.5. Mekanisme difraksi pada suatu bidang kristal (Beiser, 1995)

Pada Gambar 2.5 diatas suatu berkas sinar-X dengan panjang gelombang λ jatuh pada kristal dengan sudut θ terhadap permukaan bidang kristal yang jaraknya adalah d. Seberkas sinar pertama (I) yang mengenai atom A pada bidang pertama dan sinar kedua (II) yang mengenai atom B pada bidang berikutnya

mengakibatkan masing-masing atom menghambur dalam arah rambang.

Interferensi konstruktif hanya terjadi antara sinar terhambur sejajar dan beda jarak jalannya tepat λ, 2λ, 3λ, dan seterusnya. Jadi beda jarak harus nλ, dengan n adalah bilangan bulat. Kondisi ini dirumuskan oleh Bragg dalam bentuk persamaan yang dikenal sebagai hukum Bragg.



 n

d.sin  2

Dimana d adalah jarak antar dua bidang kisi, θadalah sudut antara sinar datang dengan bidang normal, n adalah bilangan bulat, dan λadalah panjang gelombang sinar-X yang digunakan.

18

Berdasarkan persamaan Bragg, jika seberkas sinar-X dijatuhkan pada sampel kristal, maka bidang kristal itu akan membiaskan sinar-X yang memiliki panjang gelombang yang sama dengan jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Sinar yang dibiaskan akan ditangkap oleh detektor, kemudian diterjemahkan sebagai puncak difraksi. Semakin banyak bidang kristal yang sama terdapat dalam sampel, semakin kuat intensitas pembiasan yang dihasilkan. Tiap puncak yang muncul pada pola XRD mewakili satu puncak bidang kristal yang memiliki orientasi tertentu dalam sumbu tiga dimensi (Auda, 2009).

Dari Gambar 2.5 di atas, akan didapatkan difraktogram XRD. Gambar 2.6 berikut adalah contoh difraktogram XRD TiO2 yang dibuat dengan menggunakan metode

hidrolisis katalis asam (Liu et al., 2007).

Gambar 2.6. Difraktogram nanokristal TiO2 (Liu et al., 2007).

Difraktogram diatas diinterpretasikan melalui pencocokan dengan difraktogram standar. Gambar 2.7 berikut difraktogram standar yang digunakan dalam pencocokan difraktogram diatas.

19

Gambar 2.7. Difraktogram standar TiO2 PDF 21-1272 (PCPDFwin, 1997)

Dari Gambar 2.7 diatas, puncak-puncak yang mewakili TiO2terdapat pada 2θ

25,281°; 48,049°; 53,890°; dan 55,060°.

2. Analisis Morfologi Permukaan Katalis

Interaksi antara gas dan permukaan material dan reaksi-reaksi pada permukaan material memiliki peran yang sangat penting dalam bidang katalisis. Siklus awal katalsis diawali dengan adsorpsi molekul reaktan pada permukaan katalis. Oleh karena itu kita perlu untuk mempelajari morfologi permukaan dari katalis (Chorkendorff and Niemantsverdriet, 2003). Untuk mempelajari morfologi permukaan katalis dapat menggunakan instrumentasi SEM (Ertl et al., 2000).

SEM merupakan metode untuk menggambarkan permukaan suatu bahan dengan resolusi yang tinggi. Resolusi yang tinggi pada SEM dihasilkan dari penggunaan elektron dalam menggambarkan permukaan bahan. Resolusi yang dihasilkan juga jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mikroskop cahaya (0,1 – 0,2 nm untuk SEM dan 200 nm untuk mikroskop cahaya) (Hanke, 2001). Skema kerja dari SEM ditunjukkan dalam Gambar 2.8 berikut.

20

Gambar 2.8. Skema kerja dari SEM.

Dari Gambar 2.8 di atas, sebuah pistol elektron memproduksi berkas elektron dan dipercepat di anoda. Lensa magnetik kemudian memfokuskan elektron menuju sampel. Berkas elektron yang terfokus memindai (scan) keseluruhan sampel dengan diarahkan oleh kumparan pemindai. Ketika elektron mengenai sampel, maka sampel akan mengeluarkan elektron yang baru yang akan diterima oleh detektor (Hanke, 2001).

Gambar yang dihasilkan SEM, dibentuk dari elektron sekunder yang dipantulkan sampel pada peristiwa penembakan berkas elektron dari alat. Permukaan yang lebih tinggi akan memberikan warna yang lebih cerah daripada permukaan yang lebih rendah, ini diakibatkan oleh lebih banyaknya elektron sekunder yang dibebaskan menuju detektor (Ertl et al., 2000). Gambar 2.9 berikut ini adalah contoh mikrograf SEM untuk TiO2.

21

Gambar 2.9. Mikrograf SEM dari TiO2 (Liu et al., 2007).

Dari Gambar 2.9 di atas, dapat dilihat bahwa TiO2 yang disintesis secara

keseluruhan memiliki morfologi permukaan yang seragam dengan bentuk partikel tetragonal.

3. Transmission Electron Microscopy (TEM)

TEM memiliki fungsi untuk analisis morfologi, struktur kristal, dan komposisi spesimen. Tem menyediakan resolusi lebih tinggi dibandingkan SEM, dan dapat memudahkan analisis ukuran atom (dalam jangkauan nanometer) menggunakan energi berkas electron sekitar 60 sampai 350 eV. TEM cocok untuk menjadi teknik pencitraan resolusi atomik. Informasi struktural diperoleh dengan pencitraan resolusi tinggi dan difraksi elektron.

22

Gambar 2.10. Skema kerja dari TEM

Prinsip kerja TEM dimulai dari sumber emisi (pistol elektron) yaitu tungsten filament dan sumber lanthanum hexaboride (LaB6). Dengan menghubungkan pistol ini dengan sumber tegangan tinggi (biasanya ~ 100-300 kV) pistol akan mulai memancarkan elektron baik dengan termionik maupun emisi medan elektron ke sistem vakum. ekstraksi ini biasanya dibantu dengan menggunakan silinder Wehnelt. Interaksi elektron dengan medan magnet akan menyebabkan elektron bergerak sesuai dengan aturan tangan kanan, sehingga memungkinkan elektromagnet untuk memanipulasi berkas elektron. Penggunaan medan magnet akan membentuk sebuah lensa magnetik dengan kekuatan fokus variabel yang baik. Selain itu, medan elektrostatik dapat menyebabkan elektron didefleksikan melalui sudut yang konstan. Dua pasang defleksi yang berlawanan arah dengan intermediete gap akan membentuk arah elektron yang menuju lensa.

Berbeda dengan mikroskop optik yang lensanya bisa langsung difungsikan, optik TEM bisa cepat berubah, TEM memiliki kekuatan lensa yang berubah-ubah.

23

Lensa TEM memungkinkan adanya konvergensi, dengan sudut konvergensi yang sesuai variabel parameter, TEM berkemampuan untuk mengubah perbesaran dengan cara memodifikasi jumlah arus yang mengalir melalui kumparan, lensa quadrupole atau lensa hexapole.

Biasanya TEM terdiri dari tiga tahap lensing. Tiga tahapan itu adalah lensa kondensor, lensa objektif, dan lensa proyektor. Lensa kondensor bertanggung jawab untuk pembentukan balok primer, sedangkan fokus lensa objektif datang melalui sampel itu sendiri (dalam STEM mode pemindaian, ada juga lensa objektif atas sampel untuk membuat konvergen insiden berkas elektron). Lensa proyektor digunakan untuk memperluas sinar ke layar fosfor atau perangkat pencitraan lain, seperti film. Pembesaran TEM berasal dari rasio jarak antara spesimen dan lensa objektif. Selain itu, lensa Quad dan hexapole digunakan untuk koreksi distorsi balok asimetris, yang dikenal sebagai astigmatisme (Jie et al., 2003). Gambar 2.11 berikut ini merupakan contoh dari hasil pengukuran TEM untuk TiO2.

24

4. Spektrofotometri UV-Vis

Spektrofotometri Sinar Tampak (UV-Vis) adalah pengukuran energi cahaya oleh suatu sistem kimia pada panjang gelombang tertentu (Day, 2002). Sinar

ultraviolet (UV) mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, dan sinar tampak (visible) mempunyai panjang gelombang 400-750 nm. Pengukuran menggunakan spektrofotometer melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometer UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Konsentrasi dari analit di dalam larutan sampel bisa ditentukan dengan mengukur absorbansi sinar oleh sampel pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Rohman, 2007).

Hukum Lambert-Beer menyatakan hubungan linieritas antara absorbansi dengan konsentrasi larutan analit dan berbanding terbalik dengan transmitan. Dalam hukum Lambert-Beer terdapat beberapa batasan, yaitu:

a. Sinar yang digunakan dianggap monokromatis.

b. Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang yang

sama.

c. Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap

yang lain dalam larutan tersebut.

d. Tidak terjadi fluorensensi atau fosforisensi.

25

Hukum Lambert-Beer dinyatakan dalam rumus sebagai berikut: A= E.b.c

dimana: A = absorbansi

E= absorptivitas molar b = tebal kuvet (cm) c = konsentrasi

Adapun prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis yaitu cahaya yang berasal dari lampu deuterium maupun wolfram yang bersifat polikromatis diteruskan melalui lensa menuju ke monokromator pada spektrofotometer dan filter cahaya pada fotometer. Monokromator kemudian akan mengubah cahaya polikromatis menjadi cahaya monokromatis (tunggal). Berkas-berkas cahaya dengan panjang tertentu kemudian akan dilewatkan pada sampel yang mengandung suatu zat dalam konsentrasi tertentu. Oleh karena itu, terdapat cahaya yang diserap

(diabsorbsi) dan ada pula yang dilewatkan. Cahaya yang dilewatkan ini kemudian diterima oleh detektor. Detektor kemudian akan menghitung cahaya yang

diterima dan mengetahui cahaya yang diserap oleh sampel. Cahaya yang diserap sebanding dengan konsentrasi zat yang terkandung dalam sampel sehingga akan diketahui konsentrasi zat dalam sampel secara kuantitatif dengan membandingkan absorbansi sampel dan kurva standar. Skema kerja dari spektrofotometer UV-Vis ditunjukkan dalam Gambar 2.12 berikut.

26

III. METODELOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik-Fisik Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung. Analisis Difraksi Sinar-X, SEM dan TEM dilakukan di Universitas Gajah Mada (UGM). Penelitian ini dilakukan dari bulan Agustus 2014 sampai dengan bulan Maret 2015.

B. Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, pengaduk magnetik, furnace Lenton 3508, neraca analitik, difraktometer sinar-X, SEM JEOL JSM-6510la, TEM, Spektrofotometer UV-Vis, desikator dan peralatan gelas laboratorium.

Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, titanium isopropoxide (97%), tween_80, H2SO4 1M, isopropanol, dan akuades/bides.

28

C. Prosedur Kerja

1. Pembuatan Nanokatalis S/TiO2

Pembuatan nanokatalis S/TiO2 dilakukan dengan cara menimbang tween_80

sebanyak 5 gr di dalam wadah botol. Kemudian ditambahkan Isopropanol

sebanyak 50 mL dan diaduk selama 10 menit sampai larutan homogen. Setelah itu ditambahkan Ti-isopropoxide 97% ke dalam larutan homogen tersebut sebanyak 3,5 mL, dan diaduk kembali selama 20 menit sampai larutan benar-benar

homogen. Kemudian ke dalam larutan homogen tersebut ditambahkan H2SO4 1M

dengan berbagai variasi (0,57; 1,14; 2,85; 5,70; dan 11,41 gr), setelah itu diaduk selama 12 jam. Lalu larutan homogen tersebut dikeringkan dalam oven dengan dua tahap yaitu, tahap pertama untuk menghilangkan larutan isopropanol dengan suhu 70-80°C selama 24 jam dan tahap kedua untuk menghilangkan asam oleat yang terkandung dalam tween_80 dengan suhu 110-120°C sampai terbentuk serbuk. Lalu dilakukan kalsinasi secara bertahap sampai suhu 400°C.

2. Karakterisasi Katalis

a. Analisis Struktur Kristal

Analisis struktur kristal dilakukan menggunakan instrumentasi difraksi sinar-X. Prosedur analisis ini disesuaikan dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Maiti et al., (1973). Analisis dilakukan menggunakan radiasi CuKα (1,5425 Å), tabung sinar-X dioperasikan pada 40 kV dan 200 mA. Rentang difraksi yang diukur (2θ) dalam rentang 15 – 70o_{, dengan scan step size 0,05}o_/menit.

29

metode Search Match dengan standar file data yang terdapat dalam program PCPDF 1997 (Drbohlavova et al., 2009).

b. Analisis Morfologi Permukaan Katalis

1. Analisis morfologi permukaan katalis dilakukan menggunakanSEM 0,1 g sampel katalis yang akan dianalisis ditempatkan pada wadah sampel yang mengandung sticking tape tembaga, kemudian sampel dilapisi lapisan tipis emas atau bahan yang besifat konduktor lainnya (Drbohlavova et al., 2009). Kemudian sampel tersebut diberikan berkas elektron. Berkas elektron akan dipantulkan oleh sampel untuk kemudian ditangkap detektor membentuk foto (Hanke, 2001).

2. Analisis morfologi nanokatalis dilakukan menggunakan TEM. Tahapan persiapan sampel adalah sebagai berikut.

a. Sampel dipotong dengan ukuran 3 mm dan ketebalan 100 µm. b. Sampel digerinda tengahnya sampai ketebalan 20 µm.

c. Sampel ditembakkan dengan ion argon sampai berlubang.

d. Elektron ditembakkan, berkas yang menembus sampel akan dibaca oleh detektor dan diolah menjadi gambar (Bendersky and Gayle, 2001).

30

3. Uji Aktifitas Fotokatalitik

a. Preparasi Sampel

Dalam penelitian ini digunakan katalis S/TiO2 sebanyak 0,08 gr dan metanil

yellow 100 ppm sebanyak 300 mL.

b. Reaksi fotokatalitik

Uji aktifitas fotokatalitik pada nanokatalis S/TiO2 dilakukan terhadap senyawa

metanil yellow dengan mencampurkan sebanyak 0,08 gram nanokatalis S/TiO2 ke

dalam 300 mL metanil yellow dengan konsentrasi 100 ppm ke dalam gelas kimia, kemudian dihomogenkan. Setelah itu campuran tersebut dipipet sebanyak 20 mL dengan berbagai variasi waktu yaitu (0; 10; 20; 30; 50 menit) yang telah disinari oleh lampu UV dengan jarak 30 cm. Setelah itu di uji dengan spektrofotometri UV-Vis untuk melihat laju absorbansi dari metanil yellow.

Kemudian pada reaksi fotokatalitik untuk cahaya tampak, sebanyak 0,08 gr katalis S/TiO2 dimasukkan kedalam 300 mL metanil yellow 100 ppm dalam gelas kimia.

Kemudian dihomogenkan, setelah itu campuran tersebut diletakkan dibawah sinar matahari pada rentang waktu pukul 11.00 WIB – 13.00 WIB. Kemudian

campuran tersebut dipipet sebanyak 20 mL dengan berbagai variasi waktu yaitu (0; 10; 20; 30; 50 menit) dan di uji dengan spektrofotometri UV-Vis untuk melihat laju absorbansi dari metanil yellow.

31

4. Analisis dengan Spektrofotometri UV-Vis

a. Kalibrasi Alat Spektrofotometer UV-Vis

Menyalakan alat spektrofotometer selama +15 menit untuk menstabilkan sumber cahaya dan fotodetektor. Lalu siapkan larutan blangko (aquades), masukkan ke dalam kuvet yang telah dibersihkan sebelumnya dengan menggunakan tisue. Pilih menu aplikasi wavelength scan. Kemudian kalibrasi dengan menggunakan larutan blangko (minimal 2 kali dengan menekan tombol autozerro). Setting nilai absorbansi = 0, setting nilai transmitansi = 100 % (artinya larutan tidak mengabsorpsi cahaya yang diberikan).

b. Pembuatan larutan standar

Membuat larutan standar metanil yellow dengan konsentrasi 0; 20; 40; 60; 80; 100 ppm.

c. Menentukan panjang gelombang maximum (maks) serta konsentrasi metanil yellow terdegradasi :

Pertama di tentukan range panjang gelombang yang akan digunakan (untuk sampel yang berwarna, gunakan rentangpanjang gelombang 350 – 800 nm). Masukan masing-masing larutan standar ke dalam kuvet yang kering dan bersih dan di lakukan scaning panjang gelombang maksimum untuk sampel aseton hingga dihasilkan nilai maks (Panjang gelombang

32

yang menghasilkan absorbansi paling besar atau paling tinggi disebut

maks), dan membuat grafik hubungan antara nilai absorbansi sebagai fungsi panjang gelombang. Kemudian mengukur absorbansi terdegradasi yang akan ditentukan konsentrasi nya, lalu setelah di dapatkan

absorbansinya, nilai absorbansinya dimasukkan pada grafik standar yang telah di buat sebelumnya. Kemudian konsentrasi terdegradasi dapat di hitung dengan Hukum Lambert-Beer.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan data-data yang didapat dari penelitian ini maka dapat diambil kesimpulan bahwa:

1. Katalis yang disintesis menggunakan metode sol-gel dan sonofikasi secara simultan dengan dopan S adalah S/TiO2 anatase

2. Hasil analisis TEM menunjukkan bahwa katalis S/TiO2 memiliki ukuran

kristal dalam rentang 6-8 nm

3. Secara umum katalis S/TiO2 aktif dalam fotokatalisisdan selektif terhadap

fotodegradasi zat warna.

4. Hasil analisis menggunakan spektofotometer UV-Vis menyatakan bahwa fotodegradasi zat warna metanil yellow menggunakan katalis S/TiO2 lebih

baik dilakukan dengan disinari matahari dibandingkan dengan disinari lampu UV, hal ini didasari dengan hasil uji pada sinar matahari dapat terdegradasi hingga 86,5% dan 77,5% pada lampu UV.

52

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, pada penelitian selanjutnya perlu disarankan untuk:

1. Melakukan preparasi katalis TiO2 dengan dopan logam yang lain.

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, M., Yudistira V., Nirmin, dan Khairurrijal. 2008. Sintesis Nanomaterial. Jurnal Nanosains dan Nanoteknologi. 1, p. 33 – 36. Afrozi, A,S. 2010. Sintesis Dan Karakterisasi Katalis Nanokomposit Berbasis Titania Untuk Produksi Hidrogen Dari Gliserol Dan Air. Tugas Akhir Tidak Diterbitkan. Program Studi Teknik Kimia UI. Arif, Syukri, Safni, dan Roza, P. 2007. Degradasi Senyawa Rodamin B Secara

Sonolisis dengan Penambahan TiO2 Hasil Sintesis Melalui Proses

Sol-Gel. Jurnal Riset Kimia, Vol. 1.1. p. 64-69.

Asahi R, Morikawa T, Ohwaki T, Aoki K, Taga Y. 2001. Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium dioxide. Science. 293 : 269-271.

.Auda, H. Y. 2009. Spektroskopi Difraksi Sinar-X (X-ray Difraction/XRD). Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. P. 1-3.

Azkia, A.L., Akmal, M., Pepi, H.Y. 2015. Degradasi Senyawa Metanil Yellow Secara Fotokatalitik Menggunakan TiO2 dan HNO3. Jurnal Riset

Kimia, Vol. 1.1. p. 33

Banat, I.M., P. Nigam, D. Singh, dan R. Marchant. Microbial Decolorization of Textile-Dye Containing Affluents: a Review. Bioresource Technology, 58:217-227 (1996).

Bendersky, L. A. and F. W. Gayle.2001. Electron diffraction using transmission electron microscopy. National Institute of Standards and Technology. Gaithersburg. MD 20899-8554.

Braun, J. H., Andrejs and Marganski, R. 1992. TiO2 Pigment Technology: a

54

Chen, Z., Meng, H., Xing., G, Yuan, H., Zhao, F., Liu, R. 2008. Age-Related Differences in Pulmonary and Cardiovascular Responses to SiO2

Nanoparticle Inhalation: Nanotoxicity has Susceptible Population. Environmental Science and Technology, Vol. 42. P. 8985-8992. Chorkendroff, I. and J. W. Niemantsverdriet. 2003. Concept of Modern Catalysis

and Kinetics. Wiley-VCH GmbH & Co. New York, Vol. 1. p. 2 – 4. Drbohlavova, J., R. Hrdy, V. Adam, R. Kizek, O. Schneeweiss, and J. Hubalek.

2009. Preparation and Properties of Various Magnetic Nanoparticles. Sensors, 9, p. 2352 - 2362.

E.M. Rockafellow, X. Fang, B.G. Trewyn, K. Schmidt-Rohr, S. Jenks William. 2009. Chem. Mater. Vol. 21. P. 1187–1197

Ertl, G., H. Knözinger, and J. Weitkamp. 2000. Handbook of Heterogeneous Catalysis. Wiley-VCH GmbH & Co. New York, Vol. 3. p. 4 – 6.

Fatimah, I. Dan Wijaya, K., 2005. Sintesis TiO2/Zeolit sebagai Fotokatalis pada

Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka Secara Adsorbsi-Fotodegradasi. Jurnal Teknologi Industri, Vol. 10. 4. P. 257-267. Fujishime, A., Rao, N and Tryk, D. 2000. Titanium Dioxide Photocatalysis.

Journal Photochemistry Photobiology C, Vol. 1.1. p. 1-21.

H. Liu, A. Imanishi, Y. Nakato, J. 2008. Phys. Chemistry. Vol. 111, p. 8603–8610 Hanke, L. D. 2001. Materials Evaluation and Engineering Inc. Plymouth,

Handbook of Analytical Methods for Materials. p. 35 – 38. Hennek, and Matthew. Nitrogen-Doped Titanium Dioxide: An Overview of

Function and Introduction to Applications, 2007.

Hoffman, M., Martin, S., Choi, W and Bahnemann, D. 1995. Environmental Application of Semiconductor Photocatalysis, Chemical Reviews, Vol. 95. P. 69-96.

Howard, C. J., Sabine, T. M., and Dicson, F., 1991. Structure and termal pharameters for rutile and Anatase. Acta Crystallographica, 4B. pages 462-468.

Hunter, B. A. 2001. Rietveld Analysis Using a Visual Interface. ANSTO Neutron Scattering. PMB 1, Menai, N.S.W. 2234. Australia. Page 1.

Ismunandar. 2006. Padatan Oksida Logam: Struktur, Sintesis, dan Sifat-sifatnya. Penerbit ITB. Bandung. Indonesia. p. 8 - 23.

Jiang, D., 2004. Studies of Photocatalytic Processes at Nanoporous TiO2 Film

55

a Novel Methodology for Rapid Determination of Chemical Oxygen Demand, Griffith University. P. 13-15

Jie, Wei, Li Yubao. 2003. Tissue engineering scaffold material of nano-apatite crystals and polyamide composite. European Polymer Journal, Vol. 40. p. 509–515,

Justicia, P. Ordejon, G. Canto. 2002. Designed self-doped titanium oxide thin films for efficient visible-light photocatalysis. Adv. Mater. Vol. 14. P .1399–1402.

Linsebigler, A.L., Guangquan, L., dan Yates, J.T., 1995. Photocatalysis on TiO2

Surface : Principles, Mechanism and Selected Result,Chem. Rev, Vol. 95, p. 735-758.

Mahaleh, Y. Bahari Molla., S. K. Sadrnezhaad, and D. Hosseini. 2008. NiO Nanoparticles Synthesis by Chemical Precipitation and Effect of Applied Surfactant on Distribution of Particle Size. Hindawi Publishing Corporation Journal of Nanomaterials. p. 4.

Maiti, G. C., M. L. Kundu, S. K. Ghosh, and B. K. Banerjee. 1973. Cyrstallite Size Measurements and Phase Transformation of Fe2O3, Cr2O3 and

Fe2O3- Cr2O3 System by X-Ray Difraction Method. Physical

Research Wing. Fertilizer Corporation of India Limited. p. 496 – 505.

Manurung, Renita., Hasibuan, Rosdanelli., Irvan., Perombakan Zat Warna Azo Reaktif Secara Anaerob–Aerob, e-USU Repository Universitas Sumatera Utara (2004).

Mohanraj, V. J., and Y. Chen. 2006. Nanoparticles – A Review. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 5, p. 561 - 573.

Okamoto, K., Yamamoto, Y., Tanaka, M and Itaya, A. 1985. Heterogeneous Photocatalytic Decomposition of Phenol Over TiO2 Powder, Bulletin

of the Chemical Society of Japan, Vol. 58. P. 2015-2022. Ozawa,T.C and Kang, S.J. 2004. Balls and Sticks:Easy–to Use Structure

Visualisasi and Animation Creating Program. J Appl.Cryst. Vol. 37. Page. 679

Pinna, F., 1998. Supported Metal Catalyst Preparation. Catalysis Today. Vol. 41, p. 129 - 137.

Rohman, A. (2007). Kimia Farmasi Analisis. Cetakan I. Yogyakarta. Penerbit Pustaka Pelajar. P. 255.

Rong, L., Dao, L and Chang, W. 2006. Simple Preparation of the Photocatalyst of Sn2+ - Doped Titania. Chinese Chemical Letters, Vol. 17. 8. P. 1089-1096.

56

Satterfield, C. N. (1991) Heterogenous Catalys in Industrial Practice (2nd ed). New York: Mc Graw-Hill, Inc. P. 18

Sietsma, J. R. A., J. D. Meeldijk, J. P. den Breejen, M. Versluijs-Helder, A. J. van Dillen, P. E. de Jongh, and K. P. de Jong. 2007. The Preparation of Supported NiO and Co3O4 Nanoparticles by the Nitric Oxide

Controlled Thermal Decomposition of Nitrates. Angew. Chem. Int. Ed. Vol.46. p. 4547 - 4549.

Skoog, D. A., dan Leary, J. J. 1992. Principle of Instrument Analysis 4th Ed. Saunders College Pub. P. 81

Sleiman, M., Daniel, V., Corinne, F., dan Jean-Marc, C. 2007. Photocatalytic degradation of azo dye Metanil yellow: Optimization and kinetic modeling using a chemometric approach. Applied Catalysis B: Environmental. 77 (1-2) : 1-11

Soderlind, F. 2008. Colloidal Synthesis of Metal Oxide Nanocrystals and Thin Films. Dissertation. Linkoping, Sweden. Linkoping University. P. 6-7 Sufida A. 2014. Recovery Limbah B3. Limbah Washing Percetakan. P. 2

Supriyanto, H. 2007. Pelapisan Nanomaterial TiO2 Fasa Anatase pada Nilon

Menggunakan Bahan Perekat Aica Aibon dan Aplikasinya sebagai Fotokatalis. Jurnal Nanosains dan Nanoteknologi Edisi Khusus, ISSN. 1997-088V.

T. Ihara, M. Miyoshi, Y. Iriyama. 2003. Visible-light-active titanium oxide photocatalyst realized by an oxygen-deficient structure and by nitrogen doping. Appl. Catal. B: Environ. Vol. 42. P. 403–409. T. Ohno, M. Akiyoshi, T. Umebayashi. 2004. Preparation of S-doped TiO2

photocatalysts and their photocatalytic activities. Appl. Catal. A: Gen. Vol. 265, p. 115–123.

T. Tachikawa, Y. Takai, S. Tojo, M. Fujitsuka, H. Irie, K. Hashimoto, T. Majima. 2006. Phys. Chemistry. Vol. 110. P. 13158–13165.

Tanaka, K., Capule, M and Hisanaga, T. 1991. Effect of Crystallinity of TiO2 on

its Photocatalytic Action. Chemical Physics Letters, Vol. 187. p. 73-76.

Widegren, J. A.; Finke, R. G., and J. Mol. 2003. Preparation of a Multifunctional Core-Shell Nanocatalyst and its Characterization by HRTEM. Catal. A: Chem. 191. p. 187.

57

Widihati, G. A., Ni Putu Diantariani, P. N., dan Nikmah, F.Y., 2011.

Fotodegradasi Metilen Biru dengan Sinar UV dan Katalis Al2O3.

Jurnal Kimia. Vol 5. p.31-42.

Young, R. A,. 1993. The Rietveld Method. International Union of Crystallography, Oxford University Press.

Yu.H., Li, X.J., Zheng, S.J., & Xu, W.2006. Photocatalytic activity

of TiO2 thin film non-uniformly doped by Ni. Material chemistry and Physics 97: 59-63.

Yuan, A., Chen, H., Hu, S. 2005. Fabrication of TiO2 Nanoparticles/Surfactant

Polymer Complex Film on Glassy Carbon Electrode and its Application to Sensing Trace Popamine. Materials Science and Engineering C, Vol. 25. P. 479-485.

Zallen, R and Moret, M. 2006. The Optical Absorption Edge of Brookite TiO2.

Solid State Communication, Vol. 137. P. 154-157. Zhang, Z., and Banfield, F. 2000. Understanding Polymorphic Phase

Transformation Behavior During Growth of Nanocrystalline Aggregates: Insights from TiO2. Journal Physic Chemistry B, Vol.

52

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, pada penelitian selanjutnya perlu disarankan untuk:

1. Melakukan preparasi katalis TiO2 dengan dopan logam yang lain. 2. Melakukan uji fotodegradasi terhadap senyawa zat warna lain.

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, M., Yudistira V., Nirmin, dan Khairurrijal. 2008. Sintesis Nanomaterial. Jurnal Nanosains dan Nanoteknologi. 1, p. 33 _– 36. Afrozi, A,S. 2010. Sintesis Dan Karakterisasi Katalis Nanokomposit Berbasis Titania Untuk Produksi Hidrogen Dari Gliserol Dan Air. Tugas Akhir Tidak Diterbitkan. Program Studi Teknik Kimia UI. Arif, Syukri, Safni, dan Roza, P. 2007. Degradasi Senyawa Rodamin B Secara

Sonolisis dengan Penambahan TiO2 Hasil Sintesis Melalui Proses Sol-Gel. Jurnal Riset Kimia, Vol. 1.1. p. 64-69.

Asahi R, Morikawa T, Ohwaki T, Aoki K, Taga Y. 2001. Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium dioxide. Science. 293 : 269-271.

.Auda, H. Y. 2009. Spektroskopi Difraksi Sinar-X (X-ray Difraction/XRD). Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. P. 1-3.

Azkia, A.L., Akmal, M., Pepi, H.Y. 2015. Degradasi Senyawa Metanil Yellow Secara Fotokatalitik Menggunakan TiO2 dan HNO3. Jurnal Riset Kimia, Vol. 1.1. p. 33

Banat, I.M., P. Nigam, D. Singh, dan R. Marchant. Microbial Decolorization of Textile-Dye Containing Affluents: a Review. Bioresource Technology, 58:217-227 (1996).

Bendersky, L. A. and F. W. Gayle.2001. Electron diffraction using transmission electron microscopy. National Institute of Standards and Technology. Gaithersburg. MD 20899-8554.

Braun, J. H., Andrejs and Marganski, R. 1992. TiO2 Pigment Technology: a Review. Progress in Organic Coating, Vol. 20. p. 105-138.

54

Chen, Z., Meng, H., Xing., G, Yuan, H., Zhao, F., Liu, R. 2008. Age-Related Differences in Pulmonary and Cardiovascular Responses to SiO2 Nanoparticle Inhalation: Nanotoxicity has Susceptible Population. Environmental Science and Technology, Vol. 42. P. 8985-8992. Chorkendroff, I. and J. W. Niemantsverdriet. 2003. Concept of Modern Catalysis

and Kinetics. Wiley-VCH GmbH & Co. New York, Vol. 1. p. 2 _– 4. Drbohlavova, J., R. Hrdy, V. Adam, R. Kizek, O. Schneeweiss, and J. Hubalek.

2009. Preparation and Properties of Various Magnetic Nanoparticles. Sensors, 9, p. 2352 - 2362.

E.M. Rockafellow, X. Fang, B.G. Trewyn, K. Schmidt-Rohr, S. Jenks William. 2009. Chem. Mater. Vol. 21. P. 1187_–1197

Ertl, G., H. Knözinger, and J. Weitkamp. 2000. Handbook of Heterogeneous Catalysis. Wiley-VCH GmbH & Co. New York, Vol. 3. p. 4 _– 6.

Fatimah, I. Dan Wijaya, K., 2005. Sintesis TiO2/Zeolit sebagai Fotokatalis pada Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka Secara

Adsorbsi-Fotodegradasi. Jurnal Teknologi Industri, Vol. 10. 4. P. 257-267. Fujishime, A., Rao, N and Tryk, D. 2000. Titanium Dioxide Photocatalysis.

Journal Photochemistry Photobiology C, Vol. 1.1. p. 1-21.

H. Liu, A. Imanishi, Y. Nakato, J. 2008. Phys. Chemistry. Vol. 111, p. 8603_–8610 Hanke, L. D. 2001. Materials Evaluation and Engineering Inc. Plymouth,

Handbook of Analytical Methods for Materials. p. 35 – 38. Hennek, and Matthew. Nitrogen-Doped Titanium Dioxide: An Overview of

Function and Introduction to Applications, 2007.

Hoffman, M., Martin, S., Choi, W and Bahnemann, D. 1995. Environmental Application of Semiconductor Photocatalysis, Chemical Reviews, Vol. 95. P. 69-96.

Howard, C. J., Sabine, T. M., and Dicson, F., 1991. Structure and termal pharameters for rutile and Anatase. Acta Crystallographica, 4B. pages 462-468.

Hunter, B. A. 2001. Rietveld Analysis Using a Visual Interface. ANSTO Neutron Scattering. PMB 1, Menai, N.S.W. 2234. Australia. Page 1.

Ismunandar. 2006. Padatan Oksida Logam: Struktur, Sintesis, dan Sifat-sifatnya. Penerbit ITB. Bandung. Indonesia. p. 8 - 23.

Jiang, D., 2004. Studies of Photocatalytic Processes at Nanoporous TiO2 Film Electrodes by Photoelectrochemical Techniques and Development of

a Novel Methodology for Rapid Determination of Chemical Oxygen Demand, Griffith University. P. 13-15

Jie, Wei, Li Yubao. 2003. Tissue engineering scaffold material of nano-apatite crystals and polyamide composite. European Polymer Journal, Vol. 40. p. 509–515,

Justicia, P. Ordejon, G. Canto. 2002. Designed self-doped titanium oxide thin films for efficient visible-light photocatalysis. Adv. Mater. Vol. 14. P .1399–1402.

Linsebigler, A.L., Guangquan, L., dan Yates, J.T., 1995. Photocatalysis on TiO2 Surface : Principles, Mechanism and Selected Result, Chem. Rev, Vol. 95, p. 735-758.

Mahaleh, Y. Bahari Molla., S. K. Sadrnezhaad, and D. Hosseini. 2008. NiO Nanoparticles Synthesis by Chemical Precipitation and Effect of Applied Surfactant on Distribution of Particle Size. Hindawi Publishing Corporation Journal of Nanomaterials. p. 4.

Maiti, G. C., M. L. Kundu, S. K. Ghosh, and B. K. Banerjee. 1973. Cyrstallite Size Measurements and Phase Transformation of Fe2O3, Cr2O3 and Fe2O3- Cr2O3 System by X-Ray Difraction Method. Physical Research Wing. Fertilizer Corporation of India Limited. p. 496 – 505.

Manurung, Renita., Hasibuan, Rosdanelli., Irvan., Perombakan Zat Warna Azo Reaktif Secara Anaerob–Aerob, e-USU Repository Universitas Sumatera Utara (2004).

Mohanraj, V. J., and Y. Chen. 2006. Nanoparticles – A Review. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 5, p. 561 - 573.

Okamoto, K., Yamamoto, Y., Tanaka, M and Itaya, A. 1985. Heterogeneous Photocatalytic Decomposition of Phenol Over TiO2 Powder, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Vol. 58. P. 2015-2022.

Ozawa,T.C and Kang, S.J. 2004. Balls and Sticks:Easy–to Use Structure

Visualisasi and Animation Creating Program. J Appl.Cryst. Vol. 37. Page. 679

Pinna, F., 1998. Supported Metal Catalyst Preparation. Catalysis Today. Vol. 41, p. 129 - 137.

Rohman, A. (2007). Kimia Farmasi Analisis. Cetakan I. Yogyakarta. Penerbit Pustaka Pelajar. P. 255.

Rong, L., Dao, L and Chang, W. 2006. Simple Preparation of the Photocatalyst of Sn2+ - Doped Titania. Chinese Chemical Letters, Vol. 17. 8. P. 1089-1096.

56

Satterfield, C. N. (1991) Heterogenous Catalys in Industrial Practice (2nd ed). New York: Mc Graw-Hill, Inc. P. 18

Sietsma, J. R. A., J. D. Meeldijk, J. P. den Breejen, M. Versluijs-Helder, A. J. van Dillen, P. E. de Jongh, and K. P. de Jong. 2007. The Preparation of Supported NiO and Co3O4 Nanoparticles by the Nitric Oxide Controlled Thermal Decomposition of Nitrates. Angew. Chem. Int. Ed. Vol. 46. p. 4547 - 4549.

Skoog, D. A., dan Leary, J. J. 1992. Principle of Instrument Analysis 4th Ed. Saunders College Pub. P. 81

Sleiman, M., Daniel, V., Corinne, F., dan Jean-Marc, C. 2007. Photocatalytic degradation of azo dye Metanil yellow: Optimization and kinetic modeling using a chemometric approach. Applied Catalysis B: Environmental. 77 (1-2) : 1-11

Soderlind, F. 2008. Colloidal Synthesis of Metal Oxide Nanocrystals and Thin Films. Dissertation. Linkoping, Sweden. Linkoping University. P. 6-7 Sufida A. 2014. Recovery Limbah B3. Limbah Washing Percetakan. P. 2

Supriyanto, H. 2007. Pelapisan Nanomaterial TiO2 Fasa Anatase pada Nilon Menggunakan Bahan Perekat Aica Aibon dan Aplikasinya sebagai Fotokatalis. Jurnal Nanosains dan Nanoteknologi Edisi Khusus, ISSN. 1997-088V.

T. Ihara, M. Miyoshi, Y. Iriyama. 2003. Visible-light-active titanium oxide photocatalyst realized by an oxygen-deficient structure and by nitrogen doping. Appl. Catal. B: Environ. Vol. 42. P. 403–409. T. Ohno, M. Akiyoshi, T. Umebayashi. 2004. Preparation of S-doped TiO2

photocatalysts and their photocatalytic activities. Appl. Catal. A: Gen. Vol. 265, p. 115–123.

T. Tachikawa, Y. Takai, S. Tojo, M. Fujitsuka, H. Irie, K. Hashimoto, T. Majima. 2006. Phys. Chemistry. Vol. 110. P. 13158–13165.

Tanaka, K., Capule, M and Hisanaga, T. 1991. Effect of Crystallinity of TiO2 on its Photocatalytic Action. Chemical Physics Letters, Vol. 187. p. 73-76.

Widegren, J. A.; Finke, R. G., and J. Mol. 2003. Preparation of a Multifunctional Core-Shell Nanocatalyst and its Characterization by HRTEM. Catal. A: Chem. 191. p. 187.

Widihati, G. A., Ni Putu Diantariani, P. N., dan Nikmah, F.Y., 2011.

Fotodegradasi Metilen Biru dengan Sinar UV dan Katalis Al2O3. Jurnal Kimia. Vol 5. p.31-42.

Young, R. A,. 1993. The Rietveld Method. International Union of Crystallography, Oxford University Press.

Yu.H., Li, X.J., Zheng, S.J., & Xu, W. 2006. Photocatalytic activity

of TiO2 thin film non-uniformly doped by Ni. Material chemistry and Physics 97: 59-63.

Yuan, A., Chen, H., Hu, S. 2005. Fabrication of TiO2 Nanoparticles/Surfactant Polymer Complex Film on Glassy Carbon Electrode and its

Application to Sensing Trace Popamine. Materials Science and Engineering C, Vol. 25. P. 479-485.

Zallen, R and Moret, M. 2006. The Optical Absorption Edge of Brookite TiO2. Solid State Communication, Vol. 137. P. 154-157.

Zhang, Z., and Banfield, F. 2000. Understanding Polymorphic Phase Transformation Behavior During Growth of Nanocrystalline Aggregates: Insights from TiO2. Journal Physic Chemistry B, Vol. 104. P. 3481-3487.