PEMBUATAN SISTEM PENGOLAH AIR BERSIH MENGGUNAKAN MATERIAL FOTOKATALIS TITANIA (TiO2)

Abstrak Telah berhasil dibuat sistem pengolah air bersih menggunakan material fotokatalis titania (TiO2). Sistem pengolah air bersih yang terdiri dari 2 pompa yang bertujuan untuk mengalirkan air kotor ke bak penampungan pertama, dan pompa kedua untuk mensirkulasikan air yang telah melewati biofilter untuk diolah melalui reaktor foto katalis TiO2 yang diaktifasi dengan menggunakan lampu UV sebanyak 2 buah masing-masing dengan daya 10 W. Lapisan tipis TiO2 dideposisi di atas substrat gelas dengan metode sol-gel teknik spray coating. Titanium Tetraisopropoxide 0,5 M dilarutkan ke dalam Diethylene Glycol dengan perbandingan mol DEG: (Ti(OC3H7)4 adalah 4:1 lalu diaduk dengan magnetic stirrer pada laju putar sebesar 1500 rpm selama 2 jam. Gel TiO2 hasil sintesis kemudian dimasukan ke dalam tabung spray-coater dan diberi tekanan Sebelum disemprot, substrat gelas dipanaskan pada temperatur 70oC untuk meningkatkan daya ikat antara larutan dengan substrat. Lapisan hasil penyemprotan selanjutnya di oven pada temperatur 200oC selama 30 menit dan sintering pada temperatur 450oC selama 2,5 jam. Hasil pengujian struktur kristal dengan x-ray diffractometer (XRD) menunjukkan bahwa semakin banyak pelapisan yang dilakukan menyebabkan kualitas kristal dari lapisan tipis TiO2 meningkat. Hal ini ditunjukkan dengan semakin menurunnya nilai FWHM. Selain itu, semakin banyaknya pelapisan yang dilakukan menyebabkan ukuran kristalit dari lapisan tipis TiO2 meningkat. Citra SEM lapisan tipis TiO2 menunjukkan bahwa semakin besar molaritas prekursor TiO2 menyebabkan kuantitas keretakan pada permukaan semakin menurun. Hasil pengujian BOD dan COD dari sistem pengolah air bersih menunjukkan bahwa sistem yang dibuat telah mampu mereduksi kandungan BOD hingga 5,76 mg/L dan COD hingga 25,22 mg/L. Kata kunci: Lapisan Tipis TiO2, Spray Coating, Foto Katalis, Substrat Gela

DEPOSISI LAPISAN TIPIS TITANIA DAN PEMBUATAN SISTEM PENGOLAH AIR LIMBAH ORGANIK MENGUNAKAN MATERIAL FOTOKATALIS TITANIA (TiO2)

Titania (TiO2) is a n-type semiconductor with energy gap Eg ~3,2 eV. TiO2 material properties as oxidation catalyst that will transform harmful compounds in water and toxic waste into harmless compounds like carbon dioxide (CO2) and water (H2O). TiO2 thin films have been successfully deposited on a glass substrate by spray coating technique with a coating to four times as much. The produced TiO2 thin film was applied for photocatalyst oxidation within organic waste water treatment. TiO2 sol gel has been synthesized by dissolving Titanium Tetraisopropoxide 0,5 M into Diethylene Glycol, water (H2O) and TiO2. The TiO2 thin film deposited by spraying the sol gel TiO2 on the glass substrat prior heated at 60-70 oC. TiO2 thin film oven at a temperature of 200 oC for 30 minutes and sintering at a temperature of 450 oC for 2,5 hours. The result of measurement microstructure by XRD show that the more coating causing the crystal quality and crystallite size of the TiO2 thin film increased. EDS characterization showed that the thin layer of TiO2 consisting of 35,06 % titanium and 64,94 % oxygen. SEM images showed that the grain size of crystals increases with increasing number of coatings. The system of TiO2 photocatalyst based organic waste water treatment has been applied for organic waste water treatment. The reaction of TiO2 photocatalyst to clarity, eliminate odors, reduce the value of TDS 44,08%, BOD 73,44%, and COD 71,21% in organic waste water