Text
PENGARUH TEMPERATUR KALSINASI TERHADAP KARAKTERISTIK TITANIUM DIOKSIDA DARI PREKURSOR TiOSO4 HASIL PROSES FUSI KAUSTIK
Karakteristik TiO2 dipengaruhi oleh perlakuan yang diterapkan saat sintesis. Perbedaan karakteristik akan menyebabkan berbedanya aplikasi yang dapat diterapkan. Pada penelitian ini TiO2 yang terkandung pada mineral Ilmenit Bangka disintesis untuk mendapatkan karakteristik yang dapat meningkatkan kemampuan fotokatalisnya, sehingga dapat digunakan sebagai solusi untuk penanganan limbah pada industri tekstil. Sintesis berawal dari proses fusi kaustik dengan rasio mol Ilmenit : NaOH yaitu 1 : 4 dan dipanaskan pada temperatur 650 °C selama 2 jam untuk menghasilkan frit. Frit dicuci dengan aquades lalu dilindi dengan H2SO4 pada konsentrasi 8 M dalam 5% solid untuk menghasilkan filtrat. Filtrat tersebut dihidrolisis hingga dihasilkan presipitat dan membentuk sol TiO2. Sol TiO2 dicuci menggunakan H2SO4 10% kemudian dinetralkan oleh aquades. Setelah netral, produk sol TiO2 dikeringkan hingga didapat serbuk. Hasil pengeringan kemudian dikalsinasi dengan variasi temperatur: 350 °C, 450 °C, 550 °C, 650 °C, dan 750 °C. Masing-masing produk dari hasil kalsinasi yang berbeda dikarakterisasi menggunakan XRD untuk mengetahui fasa yang terbentuk dan ukuran kristalit. Dilakukan juga uji UV-Vis untuk mengetahui energi celah pita dan aktivitas fotokatalis. Pengujian fotokatalis dilakukan dengan memasukkan 0,1 gram serbuk TiO2 ke dalam 50 ml larutan Rhodamine B (RhB) dan Methylene Blue (MB) dengan konsentrasi 50 ppm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan fasa anatase ke fasa rutil terjadi pada temperatur 650 °C. Kemudian ukuran kristalit juga akan membesar seiring meningkatnya temperatur kalsinasi. Sebaliknya, energi celah pita menurun seiring meningkatnya temperatur kalsinasi. Ketiga hal tersebut, berpengaruh terhadap aktifitas fotokatalisis dimana yang memiliki efisiensi fotokatalis tertinggi yaitu 69,33% untuk larutan RhB pada temperatur 650 °C dengan fasa yang tercampur antara anatase dan rutil, energi celah pita 2,4 eV dan ukuran kristal anatase sebesar 15,994 nm dan kristal rutil sebesar 37,416 nm. Sedangkan untuk 8 efesiensi tertinggi mencapai 83,41% pada temperatur 350 °C dengan fasa anatase dan ukuran kristal sebesar 5,67 nm.rnrnThe characteristics of TiO2 are influenced by the treatments applied during synthesis. Characteristic differences will cause different applications to be applied. In this study TiO2 contained in Ilmenit Bangka mineral is synthesized to obtain characteristics that can improve the ability of photocatalyst, so it can be used as a solution for handling waste in the textile industry. The synthesis starts from the caustic fusion process with the Ilmenite mole ratio : NaOH is 1 : 4 and heated at 650 °C for 2 hours to produce frit. Frit washed with aquades then leached with H2SO4 at a concentration of 8 M in 5% solid to produce filtrate. The filtrate is hydrolyzed to produce precipitate and form TiO2 sol. Sol TiO2 washed using 10% H2SO4 then neutralized by aquades. After being neutral, the TiO2 sole product is dried until the powder is obtained. The drying results are then calcined with temperature variations: 350 °C, 450 °C, 550 °C, 650 °C, and 750 °C. Each product of different calcination products was characterized using XRD to determine the phase formed and the crystallite size. There is also a UV-Vis test to determine the band gap energy and photocatalyst activity. The photocatalyst test was performed by introducing 0.1 gram of TiO2 powder into 50 ml of Rhodamine B (RhB) and Methylene Blue (MB) solution with concentration 50 ppm. The results showed that the anatase phase change to the rutile phase occurred at a temperature of 650 °C. Then the crystallite size will also increase with increasing calcination temperature. In contrast, the gap energy decreases with increasing calcination temperature. These three effects have an effect on the photocatalyst activity which has the highest photocatalytic efficiency of 69.33% for the RhB solution at 650 °C with the mixed phase between anatase and rutile, band gap energy of 2.4 eV and anatase crystalline size of 15.994 nm and rutile crystals of 37.416 nm. While for the highest 8 efficiency reached 83.41% at 350 °C with anatase phase and crystal size of 5.67 nm.,
Tidak tersedia versi lain