Kerangka Pemikiran LANDASAN TEORI

commit to user 16

B. Kerangka Pemikiran

Fotokatalisis degradasi dengan katalis TiO 2 merupakan proses degradasi senyawa dengan cahaya sebagai sumber energi dan katalis TiO 2 sebagai pemercepat reaksi. Proses fotodegradasi salah satunya dipengaruhi oleh besarnya kontribusi TiO 2 dalam reaksi tersebut. Efektifitas katalis TiO 2 akan meningkat ketika memiliki ukuran yang relatif kecil hingga pada skala nanometer dan luas permukaan yang relatif besar Ekimov et al., 1985. Ukuran partikel yang lebih kecil akan meningkatkan band gap. Semakin besar band gap, potensial oksidasi reduksinya akan semakin besar sehingga aktivitas katalitiknya juga semakin besar Ekimov et al., 1985. Ukuran yang relatif kecil dapat terjadi ketika pertumbuhan kristal oksidanya dihambat. Hal tersebut dapat dilakukan dengan mengembankan TiO 2 pada matriks silika SiO 2 . Aktivitas komposit TiO 2 -SiO 2 sebagai katalis dipengaruhi oleh orientasi atau persebaran TiO 2 dalam matrik silika. Perbedaan rasio molar TiSi yang digunakan dalam pembuatan komposit akan memberikan pengaruh yang berbeda pada aktivitas fotokatalitiknya, sebagaimana yang dilaporkan oleh Qourzal et. al. 2009 bahwa perbedaan komposisi TiSi memberikan hasil yang berbeda dalam mendegradasi senawa β-napthol. Katalis TiO 2 memiliki point of zero pada pH 6,8 Neppolian dalam Gumus and Akbal, 2010. Saat TiO 2 berada pada sistem dengan pH di bawah 6,8 akan bermuatan positif, sebaliknya ketika berada pada pH di atas 6,8 akan bermuatan negatif. Zat warna Remazol Yellow FG memiliki gugus reaktif berupa gugus sulfonat yang memiliki muatan negatif. Reaksi fotodegradasi diawali dengan adsorpsi substrat pada permukaan fotokatalis Purtadi, 1999. Salah satu yang mempengaruhi adsorbsi substrat pada susatu partikel adalah adanya perbedaan muatan antara keduanya. Fotokatalis TiO 2 dalam suasana asam akan bermuatan positif, sedangkan zat warna Remazol Yellow FG sebagai substrat memiliki gugus sulfonat yang bermuatan negatif. Adsorbsi zat warna pada permukaan fotokatalis akan semakin besar dengan adanya perbedaan muatan antara substrat dan katalis Gumus and Akbal, 2010. Salah satu hal yang paling berpengaruh pada proses fotodegradasi adalah commit to user 17 banyaknya radikal hidoksil yang berperan dalam reaksi degradasi. Radikal hidoksil dihasilkan dari hole positif h + yang bereaksi dengan OH - dari uap air yang teradsorp pada permukaan katalis semikonduktor sebagaimana reaksi berikut TiO 2 + hv à h + + e eb - h + vb + OH - à OH• Senyawa organik + OH• à CO 2 + H 2 O Pembentukan h + sebagai reagen penghasil radikal hidroksil dipengaruhi oleh energi hv yang terus dipancarkan oleh sinar UV. Semakin besar hv yang dipancarkan oleh sinar UV, semakin banyak h + yang terbentuk. Secara otomatis radikal hiroksil yang dihasilkan juga semakin besar. Semakin banyak hidroksil yang tebentuk, semakin banyak reagen pengoksidasi senyawa organik dan akan meningkatkan degradasi senyawanya. Besarnya energi hv yang dipancarkan oleh sinar UV sebanding dengan lamanya penyinaran.

C. Hipotesis