Sintesis dan karakterisasi fotokatalis ZnO/karbon aktif dan aplikasinya pada degradasi rhodamin B

Abstract

Telah dilakukan sintesis dan karakterisasi ZnO/karbon aktif sebagai fotokatalis untuk mendegradasi rhodamin B. Fotokatalis ZnO/karbon aktif disintesis menggunakan motode solid state menggunakan prekursor Zn(NO₃)₂.4H₂O dan karbon aktif dari tempurung kelapa. Pola difraksi XRD menunjukkan bahwa fotokatalis ZnO/karbon aktif memiliki struktur heksagonal wurzite yang sesuai dengan standar COD- Inorg No. 96-900-4180 dengan kristal berukuran 0,12 µm. Hasil UV-Vis menunjukkan ZnO memiliki nilai energi celah pita (band gap energy, Eg) sebesar 3,12 eV dan hasil SEM menunjukkan morfologi permukaan berbentuk tidak beraturan dan mangalami mengalami aglomerasi. Analisis EDS pada ZnO dan ZnO/karbon aktif memberikan persentase massa elemen Zn= 59,4%; O=   38,6%   dan   Zn=  66,9%;  O=23,6%;  C=7,8%.  Hasil      uji   aktivitas  fotokatalitik menunjukkan bahwa kondisi optimum degradasi rhodamin B 10 ppm memerlukan 200 mg fotokatalis ZnO/karbon aktif dan waktu radiasi sinar UV selama 90 menit. Fotokatalis ZnO/karbon aktif efektif dalam mendegradasi zat warna rhodamin B pada kondisi optimumnya dengan  persentase  degradasi  sebesar  86,84%.  Dari  data  analisis  LC-MS menunjukkan terjadi degradasi molekul rhodamin B (m/z= 442,88) membentuk senyawa intermediet  dengan  perbandingan  rasio  massa  dan  muatan  sebesar  387,30;  359,01; 331,12; 132,79 dan 117,03 m/z.