Komposit ZnO-CuO Hasil Sintesis Dengan Metode Elektrokimia Sebagai Katalis Fotodegradasi Methyl Orange

Adrian Nur, Anis Yuliana Kusumaningrum, Danang Bayu Prananda, Tutut Ayu Kinasih

Abstract

Abstrak. Semikonduktor oksida logam adalah salah satu jenis nanokomposit yang digunakan untuk rangkaian mikroelektronik, perangkat piezoelektrik, sel bahan bakar, sensor, katalis, pelapis permukaan untuk mencegah korosi, dan sel surya. ZnOCuO adalah jenis komposit semikonduktor oksida logam. Kombinasi kedua logam tersebut dapat menghasilkan komposit yang dapat digunakan sebagai katalisator dan zat antibakteri. Metode fotodegradasi adalah pengolahan zat warna tekstil yang memecah zat warna organik menjadi senyawa yang lebih sederhana. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui keefektifan komposit ZnO-CuO yang digunakan sebagai katalisator dalam proses fotodegradasi jingga metil. Metode yang digunakan dalam sintesis komposit ZnO-CuO adalah metode elektrokimia dengan menggunakan larutan elektrolit asam asetat. Pada penelitian ini digunakan asam asetat dengan konsentrasi 0,15 dan 0,3 M. Komposit yang dihasilkan dianalisis menggunakan analisis XRF, XRD dan FTIR. Komposit digunakan sebagai katalis fotodegradasi jingga metil dengan variasi waktu yang berbeda 0 sampai 150 menit. Absorbansi larutan degradasi diukur dengan Spektrofotometer UV VIS. Efektivitas yang dihasilkan dari komposit dengan konsentrasi asam asetat 0,3 M sebesar 21,69%, sedangkan efektivitas yang dihasilkan dari komposit dengan konsentrasi 0,15 M sebesar 16,58%. Katalis yang dihasilkan pada konsentrasi asam asetat 0,3 M lebih efektif daripada katalis yang diproduksi pada konsentrasi asam asetat 0,15 M.

 

Abstract. Metal oxide semiconductors are one type of nanocomposites used for microelectronic circuits, piezoelectric devices, fuel cells, sensors, catalysts, surface coatings to prevent corrosion, and solar cells. ZnOCuO is a type of metal oxide semiconductor composite. The combination of these two metals can produce a composite that can be used for catalysts and antibacterial substances. Photodegradation method is a textile dyestuff treatment which breaks down organic dyes into simpler compounds. The purpose of this paper is to determine the effectiveness of ZnO-CuO composites used as catalysts in the methyl orange photodegradation process. The method used in the synthesis of ZnO-CuO composites is an electrochemical method using an acetic acid electrolyte solution. In this study, acetic acid was used with the concentration of 0.15 and 0.3 M. The resulting composites were analyzed using XRF, XRD and FTIR analysis. The composites are used as methyl orange photodegradation catalysts with different time variations 0 to 150 minutes. The absorbance of the degradation solution was measured by UV VIS Spectrophotometer. The effectiveness produced from the composites with concentrations of 0.3 M acetic acid was 21.69%, while the effectiveness produced from the composites with concentrations of 0.15 M was 16.58%. Catalysts produced at concentrations of 0.3 M acetic acid are more effective than catalysts produced at concentrations of 0.15 M acetic acid.

 

Keywords: electrosynthesis, ZnO-CuO composite, photodegradation, methyl orange, textile dyes

Full Text:

PDF

References

[1] Abdullohi, Y., Abdullah, A.H., Zainal, Z., and Yuzof, N.A., 2011,“Photodegradation of m-cresol by Zinc Oxide Under Visible-light Irradiation”, International Journal of Chemistry, 3, 3

[2] Kasuma, N.Y., 2012, “Penggunaan Komposit ZnO-CuO yang disintesis secara Sonochemistry yang digunakan sebagai Katalis untuk Fotodegradasi Metil Orange dan Zat Antibakteri”, hal. 8-9, Universitas Andalas, Padang

[3] Tjatur, R., 2003, “Solar Cell Energi Masa Depan yang Ramah Lingkungan”, Energi.lipi.go.id

[4] Zuo, Z.J., Wang, L., Liu, Y.J., and Huang, W., 2013, “The effect of CuO–ZnO–Al2O3 catalyst structure on the ethanol synthesis from syngas”, Catalysis Communication 34, 67-72

[5] Lei, H., Hou, Z., and Xie, J., 2016, “Hydrogenation of CO2 to CH3OH over CuO/ZnO/Al2O3 catalysts prepared via a solvent-free routine”, Fuel, 164, 191-198

[6] Widiarti, N., Sae, J.K., and Wahyuni, S., 2017, “Synthesis CuO-ZnO nanocomposite and its application as an antibacterial agent”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 172, 012036

[7] Simsikova, M., Cechal, J., Zorkovska, A., Antalik, M., and Sikola, T., 2014, “Preparation of CuO/ZnO nanocomposite and its application as a cysteine / homocysteine colorimetric and fluorescence detector”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 123, 951-958

[8] Abraham, N., Rufus, A., Unni, C., and Philip, D., 2018, “Dye sensitized solar cells using catalytically active CuO-ZnO nanocomposite synthesized by single step method”, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 200, 116–126

[9] Takeno, N., 2005, “Atlas of Eh-pH Diagrams”, hal. 86-287, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japan

[10] Das, S., dan Vimal, C.S., 2017, “Synthesis and Characterization of ZnO/CuO Nanocomposite by Electrochemical Method”, ISSN: 1369-8001, hal 173-177

[11] Johan, M.R., 2011, “Annealing Effect on the Properties of Copper Oxide Thin Films Prepared by Chemical Deposition Int”, Journal Electrochem, 6, 6094-6104

DOI: https://doi.org/10.20961/equilibrium.v3i2.42624

Refbacks

  • There are currently no refbacks.