Studi Pengaruh Penambahan Karbon Aktif Terhadap Reaksi Fotokatalis TiO2 Dalam Proses Degradasi Polutan

Abstract

Fotokatalisis telah muncul sebagai teknologi yang menjanjikan untuk degradasi polutan organik dan anorganik dalam air limbah. Senyawa fotokatalis titanium dioksida (TiO₂) merupakan salah satu material yang banyak diteliti untuk aplikasi dalam proses degradasi polutan. Selain metode fotokatalis, proses lain dalam mekanisme penjernihan air yang telah umum digunakan adalah metode adsorpsi oleh senyawa berbasis karbon. Penambahan senyawa adsorben diperkirakan dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas dari proses fotokatalis. Hal ini disebabkan oleh kontak permukaan yang tinggi antara senyawa adsorben dengan polutan sebelum dilanjutkan oleh proses fotokatalisis oleh TiO2. Oleh sebab itu pada penelitian ini dilakukan studi pengaruh penambahan senyawa karbon aktif sebagai material adsorben terhadap kinerja fotokatalis material TiO2. Studi penambahan senyawa karbon aktif terhadap reaksi fotokatalisis dilakukan dengan mencampurkan senyawa karbon aktif (KA) dengan variasi konsentrasi antara TiO2 dengan karbon aktif adalah sebesar 1: 0,25 dan 1:0,5. Berdasarkan hasil pengujian fotokatalitik menggunakan larutan uji (tercemar zat warna metil biru) diketahui bahwa komposit TiO₂/karbon aktif dengan variasi 1:0,25 dapat menurunkan konsentrasi metilen biru lebih cepat. Efisiensi degradasi mencapai >90% dan mengikuti kinetika orde satu dengan konstanta laju 0,083 menit⁻¹. Jika dibandingkan dengan hasil fotokatalis hanya menggunakan TiO2 saja, maka efisiensi meningkat sebesar 30%.  Hal menarik terjadi ketika konsentrasi karbon aktif lebih besar (1:0,5). Efisiensi penjernihan air hanya meningkat sebesar 20%. Hasil ini menunjukkan bahwa terdapat konsentrasi optimal agar reaksi penjernihan air dengan kombinasi metode adsorpsi dan fotokatalis dapat berjalan lebih efektif. 

Kata kunci: degradasi, fotokatalis, karbon aktif, TiO₂