Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penghilangan polutan Cr (VI) yang sangat beracun dengan proses reduksi fotokatalitik dengan semikonduktor Ti02 telah banyak dilakukan dan terbukti mampu mereduksi Cr (VI) menjadi Cr (III) yang tingkat toksisitasnya jauh lebih rendah. Penggunaan TiO2 dalam bentuk film (immobile) yang dilapiskan pada berbagai jenis support lebih prospektif untuk aplikasinya, dibandingkan dengan penggunaan sistem slurry (suspensi) TiO2 yang membutuhkan proses penyaringan yang memakan biaya dan cukup sulit dilakukan. Mahalnya beberapa jenis support yang digunakan dan sulitnya preparasi untuk mendapatkan katalis film dengan aktivitas fotokatalitik yang tinggi serta kekuatan mekanik (daya rekat) yang baik merupakan kendala yang harus dihadapi dan diatasi. Dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan katalis film TiO2 Degussa P25 yang dilapiskan pada support kaca picparal dan plaslik trdnsparansi dengan beberapa jenis adhesive sehingga didapatkan katalis film dengan aktivitas fotokatalitik yang bagus pada proses reduksi Cr (VI) menjadi Cr (III), dan kekuatan mekanik yang baik, dengan proses preparasi yang sederhana dan murah. Pelanisan TiO2 pada support kaca preparat dan plastik transparansi dilakukan dengan metode spin coating dengan kecepatan putar 380 rpm, dan penaburan secara manual. Sol Ti02 dibuat dengan melarutkan 4,74 g Ti02 Degussa P25 dalam 60 mL etanol (Merck PA). Epoksi, silikon hitam, etanol (pelarut) dan Tertraethyl orthosilicate (TEOS, Aldrich 98%) digunakan sebagai adhesive pada preparasi katalis film. Parameter-parameter lain yang divariasi adalah jenis adhesive pelarut (epoksi, silikon hitam, TEOS, etanol (pelarut)), jumlah lapisan katalis dengan adhesive/pelarut etanol, rasio hardener/epoksi pada katalis dengan adhesive epoksi, penambahan TEOS (0%, 2%, 5%, 7%, dan 10% v/v), jenis support (kaca preparat, plastik transpurensi), dan sistem pengadukan (pengaduk mekanik, magnetik, tanpa pengadukan, pengadukan berkala manual). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jumlah pelapisan Katalis sampal harga tertentu dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik, jumlah lapisan optimal pada katalis film dengan adhesive etanol adalah 15 lapis, katalis film Ti02 yang dipreparasi dengan adhesive epoksi (rasio hardener/epoksi =4:1) memberikan aktivitas fotokatalitik yang tertinggi (konversi reduksi Cr (VI) sebesar 99,11%) dengan kekuatan mekanik yang baik. Support plastik transparansi memberikan kekuatan mekanik yang lebih baik dibandingkan dengan kaca preparat karena memiliki permukaan yang lebih kasar. Untuk meningkatkan kekuatan mekanik katalis film pada support kaca preparat dapat dilakukan dengan pemanasan katalis film dan atau penambahan 1 ctraethyl orthosilicate (TECS) pada sol katalis, dengan derajat pemanasan terbaik yang didapatkan adalah 300°C dan penambahan TEOS terbaik adalah 2% v/v. Pengadukan dengan pengaduk mekanik sangat membantu laju difusi sehingga mampu meningkatkan konversi reduksi dari 4 7,95% (tanpa pengadukan) menjadi 91,84% (dengan pengaduk mekanik)."

"Pembangunan di bidang teknologi industri terus berkembang, seiring dengan itu, hal tersebut juga dapat menimbulkan permasalahan berupa limbah yangdikeluarkannya. Oleh karena itu teknologi pengolahan limbah pun terusberkemhang mengikuti semakin komplekanya limbah yang dihasilkan oleh berbagai· industri tersebut. Beberapa limbah yang menjadi sorotan masyarakat antara lain adalah limbah logam berat yang beracun dan berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia serta limbah organik yang dapat menyebabkan kematian makhluk hidup yang terkena efeknya. Limbah logarn berat yang beracun dapat berupa Cr(VI), Pb dan Hg serta limbah logam berat yang mempunyai nilai strategis dan ekonomis yang tinggi separti platina (Pt), emas (Au), Rh, Ag, dan Pd.Sementara limbah organik yang banyak dihasilkan berbagai industri kimia adalahsenyawa fenol dan turunannya, senyawa alkohol serta pestisida. Dalam penelitian ini, redukai Cr(VI) dan degradasi fenol secara fotokatalitik dilukukan dengan katalis komersial TiO, Degussa P25. Tahapan penelitian meliputi fotoreduksi Cr(VI) dan fotodegradasi fenol yang dilukukan secara simultan. Sebagai pendukung penelitian dilakukan pula fotoreduksi Cr(VI) dan fotodegradasi fenol secara terpisah (sendiri-sendiri). Parameter-parameter yang diuji dan diteliti meliputi pH larutan. konsentrasi (berat) katalis, dan konsentrasi awal dari Cr(VI) dan fenol.Dari hasil percobaan didapatkan bahwa redukai Cr(VI) yang berlangsungsecara terpisah pada pH 2 menghasilkan konversi sebesar 55% setelah 5 jam operasi. Degradasi fenol yang berlangsung secara terpisah pada pH 7 menghasilkan…"

"Limbah yang dihasilkan olch industri dewasa ini merupal-can suatu pcrmasalahan yang serius sehingga teknologi pengolahan limbah pun terus berkembang mengikuti semakin kompleksnya limbah yang ada. Bebempa limbah yang menjadi sorotan masyarakat antara lain adalah limbah logam berat serta limbah organik. Proses fotokatalitik merupakan altematif untuk pengolahan limbah logam berat dan limbah organik secara simuItan_ Salah satu Cara untuk meningkatkan eiisiensi proses fotokalalitik tersebut dapa! dicapai dengan merancang fotoreaktor yang tepat. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dirancang reaktor fotokatalitik Cascade Reacfor (Reaktor Bertingkat) dan dilakukan uji kinerja terhafla p reaktor tersebut sehingga didapatl-:an kondisi reaktor yang optimum untuk reduksi fotokatalitik Cr(VI) dan degradasi fenol secara simultan. Percobaan yang dilakukan rnelipuri perancangan reaktor fotokatalitik skala pilot dan uji kinerja reaktor fotokatalitik unluk fotoreduksi Cr(VI) dan fotodegradasi fenol yang dilakukan secara simultan dengan menggunakan fotokatalis TIO2 Degussa P25 dalam bentuk slimy. Sebagai pendukung penelitian dilakukan pula fotoreduksi Cr(VI) dan fotodegradasi fenol secam terpisah. Parameter yang diuji meliputi konsistensi (ioading) katalis, laju sirkulasi, dan volume awal limbah. Kondisi optimum yang didapatkan untuk Reaktor Bertingkat (Cascade Reacior) adalah konsistensi katalis 0,5 g/L, Iaju sirkulasi 6 L/menit, dan volume limbah 6 L. Pagia kondisi reaktor optimum, reduksi Cr(VI) 40 ppm selama 6 jam operasi dan pH larutan 2 secara simultan mampu menunmkan konsentrasi Cr(VI) sampai 0,45 ppm, sedangkan untuk reduksi Cr(VI) secara terpisah hanya mampu menurunkan konsentrasi Cr(VI) sampai 5,26 ppm Pada kondisi reaktor optimum, degradasi fenol 40 ppm selama 8 jam operasi dan pH larutan 2 secara simultan mampu mendegradasi fenol sampai 1,9 ppm, sedangkan untuk degradasi fenol secara terpisah pada pH larutan 7 hanya mampu mendegradasi fenol sampai 5,45 ppm. Untuk pengolahan limbah secara simultan penambahan fenol yang optimum adalah 40 ppm untuk mereduksi Cr(VI) 40 ppm dimana dapat dicapai konversi reduksi Cr(VI) dari 98,18 % menjadi 99,2 %."

"Saat ini, kualitas air tanah permukaan di kota-kota besar sudah menurun karena pencemaran oleh bakteri E. coIi, zat organik, fenol, nitrit, dan logam berat yang dapat membahayakan kesehatan karena kadarnya sudah melebihi baku mutu. Untuk mengatasi hal itu dibutuhkan unit pengolahan dan pemurnian air, namun yang paling dibutuhkan sekarang ini adalah alternatif teknologi yang harganya terjangkau dan dapat mengolah polutan tersebut secara simultan. Berdasarkan hal itu, dalam penelilian ini digunakan fotokatalis film TiO2 optimum untuk mengolah limbah fenol, Cr(VI) dan E. coli dengan proses fotokatalisis secara simultan. Tahap pertama yang dilakukan adalah preparasi katalis yang bertujuan untuk menentukan bentuk katalis film yang paling optimal secara mekanis. Katalis yang digunakan adalah TiO2 Degussa P25 dengan penyangga plastik transparansi. Tahap kedua adalah uji aktivitas katalis untuk sistem tunggal dari bakteri E. coIi, Cr(Vl) dan fenol dalam reaktor skala lab untuk mengetahui efek TiO2 pada masing-masing limbah. Tahap ketiga adalah melakukan uji aktivitas katalis sistem simultan 2 limbah untuk mendapatkan kondisi operasi optimal. Tahap keempat, setelah mendapatkan kondisi optimal untuk sistem 2 limbah, dilakukan uji aktivitas katalis dengan sistem simultan 3 limbah. Dari data yang diperoleh selama penelitian, jumlah pelapisan optimum dalam pembentukan fotokatalis film TiO2 sebanyak 15 lapis. Untuk sistem fotokatalis simultan diketahui bahwa fenol berkompetisi dengan bakteri E. coIi dalam memanfaatkan sisi aktif TiO2. Walaupun terjadi kompetisi, nilai konversi dari sistem simultan ini tetap Iebih tinggi daripada sistem tunggal yaitu 97,45% untuk E. coli dan 63,63% untuk fenol. Sedangkan Cr(Vl) dalam sistem simultan secara efektif dapat mendegradasi fenol dan bakteri E. coIi, nilai konversi Cr(VI) sistem simultan ini mengalami kenaikan sebesar 28,02% jika dibandingkan dengan sistem tunggal Cr(VI) pH 7. Akan tetapi pada kondisi Iingkungan dengan pH2, Cr(Vl) sistem tunggal memberikan nilai konversi yang lebih besar yaitu 81,74%. Pada lingkungan asam, proses disinfeksi E. coIi lebih dominan disebabkan karena pengaruh asam daripada proses fotokatalisis sedangkan untuk lingkungan netral, proses disinfeksi paling dominan disebabkan karena proses fotokatalisis."

"Aktivitas dan stabilitas fotokatalis TiO2 dalam pengolahan limbah Cr(VI) dan fenol secara simultan dapat terganggu dikarenakan adanya proses deaktivasi. Secara umum deaktivasi fotokatalis disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah perubahan fasa kristal katalis, akumulasi intermediate atau produk dari reaksi fotokatalisis pada permukaan fotokatalis yang teradsorpsi lebih kuat daripada reaktannya sehingga menutupi active site katalis, tingkat keasaman (pH) sistem katalis, dan perubahan energi bandgap yang terjadi karena kerusakan struktur kristal atau adsorpsi logam pada permukaan fotokatalis. Pengembalian aktivitas fotokatalis TiO2 dimungkinkan melalui proses regenerasi dengan cara perlakuan dalam suasana asam atau basa, penyinaran agar terjadi reaksi fotokatalisis lanjutan, pencucian, pemanasan, dan sebagainya. Dalam meregenerasi fotokatalis diperlukan metode dan kondisi operasi yang optimal agar aktivitas fotokatalis dapat dikembalikan seperti semula. Oleh karena itu akan dilakukan analisis penyebab deaktivasi fotokatalis TiO2 dalam pengolahan limbah simultan Cr(VI) dan fenol kemudian dicari metode regenerasi yang dapat mengembalikan aktivitas fotokatalis TiO2 seperti semula. Percobaan diawali dengan melakukan uji aktivitas dan stabilitas dalam mengolah limbah Cr(VI) dan fenol secara simultan dengan menggunakan reaktor skala pilot yang kemudian dilanjutkan dengan melakukan karakterisasi SEM-EDX pada katalis yang terdeaktivasi. Setelah itu dilakukan regenerasi dengan empat metode. Metode pertama dilakukan dengan mencampur katalis kering yang telah terdeaktivasi dengan air lalu mensonikasi dan diaduk selama beberapa saat. Metode kedua dilakukan dengan mencampur katalis dengan air lalu mensonikasi dan menyinari larutan katalis tersebut dengan sinar matahari sambil diaduk. Metode ketiga, katalis kering yang telah terdeaktivasi dicampur dengan air lalu disonikasi kemudian dipanaskan hingga suhu sekitar 80-90 _C. Metode keempat, katalis terdeaktivasi yang sama hanya disinari oleh sinar matahari selama beberapa saat. Selanjutnya dilakukan karakterisasi EDX pada katalis-katalis yang telah diregenerasi dengan keempat metode. Untuk mengetahui aktivitas katalis setelah proses regenerasi dilakukan uji aktivitas kedua dengan menggunakan reaktor skala laboratorium untuk mengolah limbah simultan Cr(VI) dan fenol. Hasil uji aktivitas dan stabilitas menunjukkan terjadinya deaktivasi fotokatalis. Konversi dalam reduksi Cr(VI) dan fenol setelah uji aktivitas kedua sebesar 39,56% dan 42,47% berturut-turut, sedangkan setelah regenerasi dengan metode regenerasi kedua konversi reduksi Cr(VI) menjadi 94,35% dan konversi degradasi fenol sebesar 68,35%. Hasil SEM-EDX menunjukan semakin tingginya %C dan %Cr selama penggunaan katalis. Terjadinya penggumpalan katalis dan terdapatnya senyawa karbon, yang diduga intermediate dari oksidasi parsial fenol, yang tinggi diawal pengujian dan kromium, yang diduga dalam bentuk Cr(III) hasil akhir reduksi Cr(VI), yang tinggi pada permukaan fotokatalis diakhir pengujian diduga sebagai penyebab terjadinya deaktivasi katalis. Hasil uji aktivitas kedua menunjukkan bahwa metode regenerasi kedua (pencampuran dengan air diteruskan dengan sonikasi, penyinaran dan pengadukan) dan metode regenerasi keempat (penyinaran katalis kering) merupakan metode regenerasi yang optimal dalam mengembalikan aktivitas katalis TiO2 yang terdeaktivasi."

"Fotokatalisis adalah salah satu metode yang dipakai untuk mengolah limbahorganik dalam air, contohnya limbah fenol. Semikonduktor yang banyak dipakai sebagaikatalis dalam fotokatalisis adalah TiO2 Degussa P25. Proses fotokatalisis dengan sistemkatalis slurry memiliki kendala teknis dalam hal memisahkan suspensi Ti02 dari air yangtelah diolah. Selain itu suspensi partikulat tidak mudah diterapkan dalam sistem alirankontinu, sehingga dipakailah sistem Ti02 yang diimmobilisasi pada material lain yangberfungsi sebagai penyangga. Karbon aktif (AC) adalah salah satu penyangga dengan daya adsorpsi cukup baik dan sering dipakai sebagai material pengolahan limbah organik.Tahap awal irnmobilisasi adalah preparasi kataiis yang dilakukan denganmencampurkan Tit), dalam air bebas mineral sampai terbentuk slurry Si02 dari larutanTEOS 98 % ditambahkan dalam slurry katalis sebagai kekuatan mekaniknya untukmengurangi perontokan Ti02 pada perrnukaan adsorben. Setelah slurry disonikasi dandicampurkan dengan karbon aktif, pelapisan dilakukan dengan menguapkan seluruh cairan slurry sampai habis pada suhu 100 °C, kemudian dikeringkan di dalam furnace pada suhu 100 °C dan dikalsinasi pada suhu 400 °C masing-masing selama 1 dan 2 jam. Kemudian untuk mengetahui luas permukaan dan ukuran pori katalis sebehun dan sesudah dipreparasi perlu dilakukan karakterisasi BET pada karbon aktif mumi dan katalis TiO2/SiO2/AC. Uji kinerja dilakukan di dalam reaktor silinder pyrex yang disekelilingnya dipasang 8 buah Iampu UV pada selubung reaktor dengan intensitas cahaya illuminasi UV 144 μW/m2. Parameter yang ditetapkan dalam pengujian ini adalah konsentrasi awal fenol 30 ppm, laju alir keluaran 35 ml/menit, dan lama pengujian 8 jam. Untuk mengetahui hasil pengujian, sampel dianalisis dengan metodeforometri langsung.Hasil karakterisasi BET menunjukkan telah terjadinya peningkatan luas permukaandan volume pori pada katalis setelah dipreparasi walaupun peningkatannya tidak terlalusignifikan dan terbukti bahwa karbon aktif merupakan microporous adsorbenr. Dari hasil uji kinerja katalis diperoleh kondisi optimum proses pengolahan limbah fenol ini, yaitu dengan menggunakan 25 g katalis TiO2/SiO2/AC dngan komposisi 2,4 : 0,047 : 97,5 % berat yang berhasil menyisihkan fenol sebesar 100% untuk lama pengujian 8 jam. Air hasil pengolahan limbah fenol ini sudah memenuhi standar baku mutu air untuk air mimun dan kehidupan ekosistm aquatik yang ditetapkan oleh pemerintah, yaitu masing-masing 0,002 mg/L, dan 0,5 - 1,0 mg/L."