Studi Perbandingan Material Keramik Stoneware dan Earthenware Terlapisi Nanopartikel TiO2 untuk Fotodegradasi Zat Warna Metilen Biru

Abstract

Pengolahan air limbah menjadi semakin mendesak dalam upaya menjaga keberlanjutan lingkungan dan kesehatan manusia. Dalam konteks ini, fotokatalisis dengan menggunakan material semikonduktor seperti TiO₂ telah muncul sebagai solusi menjanjikan dalam degradasi zat polutan, seperti zat warna metilen biru. Namun TiO₂ dalam bentuk serbuk cenderung mudah teraglomerasi, sehingga mengurangi luas permukaan aktif yang sangat penting dalam reaksi fotokatalisis. Sehingga melapisi TiO₂ pada substrat keramik menjadi alternatif yang menjanjikan untuk mencegah aglomerasi dan mempertahankan luas permukaan aktif TiO₂. Dalam penelitian ini, dilakukan studi perbandingan antara dua jenis material keramik, yaitu stoneware dan earthenware, yang telah ditingkatkan kinerjanya melalui pelapisan dengan TiO₂, untuk aplikasi dalam fotodegradasi zat warna metilen biru. Citra scanning electron microscope (SEM) memperlihatkan perbedaan morfologi dan struktur mikro antara stoneware dan earthenware, yang dapat memengaruhi kemampuan mereka dalam mendegradasi metilen biru. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam waktu kontak selama 3 jam, sampel material keramik earthenware/TiO₂ dapat meningkatkan efisiensi fotodegradasi zat warna metilen biru dibandingkan dengan TiO₂ murni. Pada paparan sinar lampu UV, sampel TiO₂ murni, stoneware/TiO₂, dan earthenware/TiO₂ masing-masing memiliki persen degradasi sebesar 61,18%; 31,32%; dan 79,59%. Pada paparan sinar matahari, sampel TiO₂ murni, stoneware/TiO₂, dan earthenware/TiO₂ masing-masing memiliki persen degradasi sebesar 58,99%;18,31%; dan 77,36%.