(Tahun III) Pelapis Keramik dari Bentonit-TiO2 Berkemampuan Fotokatalis;
Sintesis dan Aplikasinya dalam Pengolah Limbah Organik Cair dan Pembuatan Ruangan Steril
Kebutuhan pengolahan limbah cair terutama terhadap senyawa organik, dengan metode yang lebih sederhana, cepat, efektif dan tidak menimbulkan efek polusi sekunder pada dekade terakhir ini semakin besar. Hal serupa juga terjadi pada kebutuhan ruangan steril terutama pada bidang layanan kesehatan yang semakin meningkat. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk membuat material dan menyusun metode yang dapat menyederhanakan permasalahan tersebut. Penelitian yang diajukan ini direncanakan dibagi menjadi tiga tahap penelitian selama tiga tahun.
Pada tahun ke-I, telah dilakukan sintesis bahan fotokatalis berbasis oksida (TiO2 dan Fe3O4) dengan pengemban bentonit yang diharapkan mampu mendegradasi bahan organik (fenol), zat warna dan bersifat anti bakteri. Material yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan FTIR, XRD, BET dan SEM/TEM dan selanjutnya diuji aktivitas fotokatalisisnya pada reaksi degradasi senyawa organik (methylen blue dan phenol) dalam sistem batch. Pada tahun II, telah dilakukan penyempurnaan metode pelapisan (coating) keramik kasar dengan material fotokatalis hasil sintesis pada tahun ke-I. Metode pelapisan pada permukaan keramik kasar menggunakan metode pelapisan komposit dengan perekat (binder) cat tembok dan cat kolam. Keramik yang dihasilkan kemudian diaplikasikan dalam prototype pengolah limbah cair dengan metode bak pengolah limbah sistem batch.
Pada penelitian tahun ke-III, telah dilakukan pengkajian efektifitas beberapa metode pelapisan material fotokatalis pada keramik, dan uji kinetika reaksi fotokatalisis untuk fotodegradasi zat warna basic blue baik secara batch maupun kontinyu. Uji aktifitas material fotokatalis terhadap uji anti bakteri (E. Coli) juga telah dilakukan.
Metode pelapisan keramik yang telah dilakukan adalah metode ayakan dan metode hembusan material fotokatalis di atas permukaan keramik yang telah dilapisi binder. Binder yang digunakan adalah cat tembok dan cat kolam. Dari hasil percobaan yang lebih efisien untuk menghilangkan zat warna sebagai aplikasi dari degradasi fotokatalisis ialah metode ayakan dengan jenis binder yang lebih efisien ialah cat tembok. Rasio material fotokatalis dan binder yang memberikan hasil lebih optimum ialah 1:2, dengan konsentrasi zat warna maksimal yang dapat didegradasi ialah 300 ppm. Kinetika reaksi diteliti dengan mempelajari pengaruh konsentrasi zat warna awal, intensitas lampu UV serta suhu yang digunakan dalam proses fotodegradasi. Penelitian dilakukan dengan mendegradasi methylene blue dalam reaktor keramik yang telah dilapisi dengan katalis di dalam kotak UV selama 90 menit. Hasil menunjukkan bahwa fotodegradasi berjalan lebih optimal pada konsentrasi zat warna rendah pada intensitas sinar UV yang semakin. Suhu optimum fotodegradasi methylene blue adalah 60 C. Kinetika fotodegradasi dari methylene blue dengan katalis TiO2-Fe3O4-bentonit mengikuti model Langmuir-Hinshelwood berorde 1
