FOTOKATALIS KELOMPOK 5.ppt

Effect of Support on the Photocatalytic Degradation of

Textile Effluents Using Nb2O5 and ZnO: Photocatalytic Degradation of

Textile Dye

Effect of Support on the Photocatalytic Degradation of

Textile Effluents Using Nb2O5 and ZnO: Photocatalytic Degradation of

Textile DyeOleh:

F.F. Brites; V.S. Santana; danN.R.C Fernandes-Machado

Oleh:F.F. Brites; V.S. Santana; dan

N.R.C Fernandes-Machado

PENDAHULUANPENDAHULUANIndustri Tekstil

berkembang pesat

Industri Tekstil berkembang

pesat

Kebutuhan zat warna semakin

bertambah

Kebutuhan zat warna semakin

bertambah

Zat warna non-biodegradable, beban organik beracun dan

volume limbah besar

Zat warna non-biodegradable, beban organik beracun dan

volume limbah besar

Pengolahan KonvensionalPengolahan

Konvensional

Metode Baru Advanced Oxidation Processes

(AOPs)

Metode Baru Advanced Oxidation Processes

(AOPs)

AOPs menggunakan energi cahaya untk

menghasilkan intermediet yg

reaktif dgn potensi oksidasi/reduksi yg tinggi, kemudian

menyerang/ menghancurkan

senyawa yg mencemari

AOPs menggunakan energi cahaya untk

menghasilkan intermediet yg

reaktif dgn potensi oksidasi/reduksi yg tinggi, kemudian

menyerang/ menghancurkan

senyawa yg mencemari

melibatkan aktivasi

semikonduktor Salah satunya

Fotokatalis TiO2

melibatkan aktivasi

semikonduktor Salah satunya

Fotokatalis TiO2

Kelemahannya partikelnya sangat kecil dan terbatas

pada sebagian besar limbah kertas

Kelemahannya partikelnya sangat kecil dan terbatas

pada sebagian besar limbah kertas

ZnO dan Nb2O5

memiliki band gap mirip TiO2 serta Nb2O5 lebih aktif

untuk limbah cair

ZnO dan Nb2O5

memiliki band gap mirip TiO2 serta Nb2O5 lebih aktif

untuk limbah cair

Pengaruh pendukung pada

Degradasi Fotokatalitik dari

Limbah Tekstil Menggunakan ZnO

dan Nb2O5: Degradasi

Fotokatalitik Zat warna Tekstil

Pengaruh pendukung pada

Degradasi Fotokatalitik dari

Limbah Tekstil Menggunakan ZnO

dan Nb2O5: Degradasi

Fotokatalitik Zat warna Tekstil

TUJUAN TUJUAN

1. Untuk mengetahui

Karakterisasi Fotokatalis

2. Untuk mengetahui

Analisis Uji Fotokatalitik

3. Untuk Mengetahui

Kinetika Reaksi

Fotokatalitik

1. Untuk mengetahui


2. Untuk mengetahui

Analisis Uji Fotokatalitik

3. Untuk Mengetahui

Kinetika Reaksi

Fotokatalitik

Effect of Support on the Photocatalytic Degradation of Textile Effluents Using

Nb2O5 and ZnO: Photocatalytic Degradation of Textile Dye



1. Preparasi Limbah Sintesis

2. Preparasi dan


3. Uji degradasi

Fotokatalitik

1. Preparasi Limbah Sintesis

2. Preparasi dan


3. Uji degradasi

Fotokatalitik

Preparasi Limbah Sintesis

Preparasi Limbah Sintesis

Larutan Encer Reaktif Biru 222

(0-10 mg/L)

Penentuan kurva kalibrasi antara konsentrasi dan absorbansi

Larutan Encer Reaktif Biru 222

(10 dan 100 mg/L)

Uji fotokatalitik

Preparasi dan Karakterisasi Fotokatalis

Preparasi dan Karakterisasi Fotokatalis

Preparasi Katalis Nb2O5 Preparasi Katalis Nb2O5 Preparasi Katalis ZnO Preparasi Katalis ZnO

Asam niobikAsam niobik Zink nitratZink nitrat

Larutan asam oksalat 0,5 mol/L

Larutan asam oksalat 0,5 mol/L Air deionisasiAir deionisasi

dilarutkan

Wet Impregnation

Wet Impregnation

diagitasi pada 70oC

Nb2O5/CANb2O5/CA ZnO/CAZnO/CANb2O5/NaXNb2O5/NaX ZnO/NaXZnO/NaX

Kalsinasi pada 500oC selama 5 jam

Kalsinasi pada 500oC selama 5 jam

Analisis TeksturalAnalisis Tekstural

Adsorpsi Fisik N2

Adsorpsi Fisik N2

Difraksi XRD

Difraksi XRD

ditambahkan

Menghasilkan 4 katalis

Uji Degradasi FotokatalitikUji Degradasi Fotokatalitik

Reaktor Gelas Pirex

Pewarna reaktif biru BF (10 dan

100 mg/L) 500 mL

diiradiasi selama 30

menit dalam

Lampu Uap merkuri 250 W tanpa penutup kaca

(pada bagian atas reaktor)Katalis 0,5 gram

(pada bagian bawah reaktor)

Suhu di pertahanka

n sekitar 280 C

Setelah itu pH di ukur dengan pH meter

digital dan dikumpulkan

Sampel

disaring dengan membran milipori dan dianalisis dengan

UV-VIS pada 614 nm dan antara 200-800 nm





Karakterisasi FotokatalisKarakterisasi Fotokatalis

Tabel 1. Sifat Tekstural Katalis dan PendukungnyaTabel 1. Sifat Tekstural Katalis dan Pendukungnya

Karakterisasi FotokatalisKarakterisasi Fotokatalis

Gambar 1. Pola XRD dari katalis dengan

Zeolit NaX


Zeolit NaX Gambar 2. Pola XRD dari katalis dengan

CA


CA

Analisis Uji FotokatalitikAnalisis Uji Fotokatalitik

Gambar 3. Degradasi Fotokatalitik Larutan Zat

warna 10 mg/L menggunakan Nb2O5/NaX

dan Nb2O5/CA


warna 10 mg/L menggunakan Nb2O5/NaX

dan Nb2O5/CA


warna 10 mg/L menggunakan ZnO/NaX

dan ZnO/CA


warna 10 mg/L menggunakan ZnO/NaX

dan ZnO/CA


Gambar 5. Degradasi Fotokatalitik Larutan Zat warna 100 mg/L menggunakan ZnO/NaX dan ZnO/CA





Analisis Uji FotokatalitikAnalisis Uji FotokatalitikGambar 6. Spektra

UV VIS sampel larutan 10 mg/L dengan katalis ZnO/NaX 5%

Gambar 6. Spektra UV VIS sampel

larutan 10 mg/L dengan katalis ZnO/NaX 5%

Gambar 7. Spektra UV VIS sampel larutan

10 mg/L dengan katalis ZnO/CA 5%

Gambar 7. Spektra UV VIS sampel larutan

10 mg/L dengan katalis ZnO/CA 5%

Gambar 8. Spektra UV VIS sampel larutan 100 mg/L dengan

katalis ZnO/NaX 5%

Gambar 8. Spektra UV VIS sampel larutan 100 mg/L dengan

katalis ZnO/NaX 5%

Kinetika Reaksi Fotokatalitik


Untuk larutan encer (≤50 mg/L), hukum laju dapat disederhanakan mengingat bahwa KC dan kinetika dapat dianggap sebagai laju orde pertama :

Dimana kap adalah konstanta laju dari reaksi orde pertama-semu.Setelah integrasi, itu menjadi:

Untuk larutan encer (≤50 mg/L), hukum laju dapat disederhanakan mengingat bahwa KC dan kinetika dapat dianggap sebagai laju orde pertama :


Tabel 2 menyajikan hasil percobaan yang dilakukan dengan zat warna sintetis pada konsentrasi 10 mg/L yang dikuti kinetika reaksi orde

pertama-semu.

Tabel 2 menyajikan hasil percobaan yang dilakukan dengan zat warna sintetis pada konsentrasi 10 mg/L yang dikuti kinetika reaksi orde

pertama-semu.



Untuk larutan terkonsentrasi, Hukum laju dapat disederhanakan mengingat KC>>1 dan kinetika dapat dianggap sebagai orde nol:


Untuk larutan terkonsentrasi, Hukum laju dapat disederhanakan mengingat KC>>1 dan kinetika dapat dianggap sebagai orde nol:


Tabel 3 menyajikan hasil percobaan yang dilakukan dengan zat warna sintetis pada konsentrasi 100 mg/L yang dikuti kinetika reaksi orde nol. Tabel 3 menyajikan hasil percobaan yang dilakukan dengan zat warna sintetis pada konsentrasi 100 mg/L yang dikuti kinetika reaksi orde nol.

1. Karbon aktif kurang efektif dalam fotodegradasi zat warna, meskipun luas permukaan yang besar, sedangkan NaX menunjukkan aktivitas fotokatalis tinggi karena kadar aluminium tinggi, yang berperan dalam adsorpsi air. Sifat hidrofilik dari zeolit meningkatkan pembentukan radikal hidroksil dari OH-(produksi hidrogen peroksida pada permukaan katalis).

2. ZnO/NaX lebih efisien untuk fotokatalitik, karena mampu mendegradasi zat warna tekstil sebesar 98% dan 50% untuk larutan 10 dan 100 mg/L. Nb2O5/NaX mereduksi warna hanya 60% untuk larutan 10 mg/L.

3. Larutan encer lebih mudah terdegradasi, mengikuti kinetika reaksi orde pertama-semu, sedangkan degradasi larutan yang lebih pekat, mengikuti kinetika orde nol.

1. Karbon aktif kurang efektif dalam fotodegradasi zat warna, meskipun luas permukaan yang besar, sedangkan NaX menunjukkan aktivitas fotokatalis tinggi karena kadar aluminium tinggi, yang berperan dalam adsorpsi air. Sifat hidrofilik dari zeolit meningkatkan pembentukan radikal hidroksil dari OH-(produksi hidrogen peroksida pada permukaan katalis).

2. ZnO/NaX lebih efisien untuk fotokatalitik, karena mampu mendegradasi zat warna tekstil sebesar 98% dan 50% untuk larutan 10 dan 100 mg/L. Nb2O5/NaX mereduksi warna hanya 60% untuk larutan 10 mg/L.

3. Larutan encer lebih mudah terdegradasi, mengikuti kinetika reaksi orde pertama-semu, sedangkan degradasi larutan yang lebih pekat, mengikuti kinetika orde nol.

Documents

FOTOKATALIS KELOMPOK 5.ppt