SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPORI TiO2-SiO2/KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN DTAB SKRIPSI SARJANA KIMIA. Oleh STEFANI KRISTA BP :

dokumen-dokumen yang mirip
I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi merupakan teknologi masa depan, tanpa kita sadari dengan

BAB 4 DATA DAN ANALISIS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi diyakini akan menjadi suatu konsep teknologi yang akan

Sintesis Biomaterial Kitosan TiO 2 Pada Proses Kalsinasi Temperatur Rendah

I. PENDAHULUAN. Seiring kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan. dibutuhkan suatu material yang memiliki kualitas baik seperti kekerasan yang

I. PENDAHULUAN. komposit. Jenis material ini menjadi fokus perhatian karena pemaduan dua bahan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Nanopartikel saat ini menjadi perhatian para peneliti untuk pengembangan dalam

I. PENDAHULUAN. Perkembangan industri tekstil dan industri lainnya di Indonesia menghasilkan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Penelitian

I. PENDAHULUAN. dan kebutuhan bahan baku juga semakin memadai. Kemajuan tersebut memberikan

SINTESIS TITANIA - SILIKAT NANOPORI BERBASIS ANATASE DENGAN VARIASI WAKTU PEMERAMAN DAN KRISTALISASI

SINTESIS NANOCLUSTERTiO2-SiO2/KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN SDS

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

I. PENDAHULUAN. kimia yang dibantu oleh cahaya dan katalis. Beberapa langkah-langkah fotokatalis

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOKRISTAL TiO2-SiO2/KITOSAN: EFEK TEMPERATUR KALSINASI DAN SURFAKTAN CTABr

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. kinerjanya adalah pemrosesan, modifikasi struktur dan sifat-sifat material.

BAB I PENDAHULUAN. Dalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah, tujuan dari penelitian dan manfaat yang diharapkan.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB IV ANALISA DATA & PEMBAHASAN

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan pada senyawa berukuran atau berstruktur nano khususnya dalam

BAB I PENDAHULUAN. perindustrian minyak, pekerjaan teknisi, dan proses pelepasan cat (Alemany et al,

BAB 4 DATA DAN PEMBAHASAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. didalamnya dilakukan karakterisasi XRD. 20%, 30%, 40%, dan 50%. Kemudian larutan yang dihasilkan diendapkan

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

Sintesis ZSM-5 Mesopori menggunakan Prekursor Zeolit Nanocluster : Pengaruh Waktu Hidrotermal

I. PENDAHULUAN. Al yang terbentuk dari 2 (dua) komponen utama yakni silika ( SiO ) dan

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. Pada penelitian ini akan dibahas tentang sintesis katalis Pt/Zr-MMT dan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

METODA AKTIVASI ZEOLIT ALAM DAN APLIKASINYA SEBAGAI MEDIA AMOBILISASI ENZIM α-amilase. Skripsi Sarjana Kimia. Oleh WENI ASTUTI

I. PENDAHULUAN. serius, ini karena penggunaan logam berat yang semakin meningkat seiring

PENGARUH NANOPARTIKEL TITANIUM DIOKSIDA PADA RESIN SEBAGAI MATERIAL TRANSPARAN ANTI UV DAN SELF CLEANING MATERIAL SKRIPSI LAILA SARI

Sintesa dan Karakterisasi Nanokomposit ZnO-Silika sebagai Fotokatalis dengan Metode Sonikasi

SINTESIS DAN KARAKTERISASI CORE-SHELL ZnO/TiO2 SEBAGAI MATERIAL FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) SKRIPSI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengaruh waktu annealing terhadap diameter dan jarak antar butir

HASIL DAN PEMBAHASAN

SINTESIS ZSM-5 SECARA LANGSUNG DARI KAOLIN TANPA TEMPLAT ORGANIK: PENGARUH WAKTU KRISTALISASI

adsorpsi dan katalisator. Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang menyebabkan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN. praktek kedokteran giginya adalah keterampilan. Keterampilan menghasilkan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

LOGO. STUDI EKSPANSI TERMAL KERAMIK PADAT Al 2(1-x) Mg x Ti 1+x O 5 PRESENTASI TESIS. Djunaidi Dwi Pudji Abdullah NRP

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. sol-gel, dan mempelajari aktivitas katalitik Fe 3 O 4 untuk reaksi konversi gas

I PENDAHULUAN. Cordierite adalah material zat padat dengan formula 2MgO.2Al 2 O 3.5SiO 2 yang

Bab IV Hasil dan Pembahasan

SINTESIS TITANIUM DIOKSIDA MENGGUNAKAN METODE LOGAM-TERLARUT ASAM

BENTUK KRISTAL TITANIUM DIOKSIDA

I. PENDAHULUAN. Alumina banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti digunakan sebagai. bahan refraktori dan bahan dalam bidang otomotif.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. berbeda menjadi material baru yag memiliki sifat yang lebih baik dari material

BAB I PENDAHULUAN. Dalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah, tujuan dari penelitian dan manfaat yang diharapkan. I.

Pengaruh Kadar Logam Ni dan Al Terhadap Karakteristik Katalis Ni-Al- MCM-41 Serta Aktivitasnya Pada Reaksi Siklisasi Sitronelal

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB 1 PENDAHULUAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. analisis komposisi unsur (EDX) dilakukan di. Laboratorium Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) Batan Serpong,

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Hasil Sintesis Nano-Komposit Hidroksiapatit/Kitosan (nha/cs)

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah

Uji fotokatalisis reduksi benzaldehida menggunakan titanium dioksida hasil sintesis

Bab 4 Data dan Analisis

Kata kunci: surfaktan HDTMA, zeolit terdealuminasi, adsorpsi fenol

BAB IV HASIL dan PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian yang dilakukan di Kelompok Bidang Bahan Dasar PTNBR-

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. A. Hasil Penelitian Penelitian yang telah dilakukan bertujuan untuk menentukan waktu aging

Tabel 3.1 Efisiensi proses kalsinasi cangkang telur ayam pada suhu 1000 o C selama 5 jam Massa cangkang telur ayam. Sesudah kalsinasi (g)

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah

I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi merupakan teknologi nano yang semakin populer beberapa

I. PENDAHULUAN. dan banyak digunakan dalam aplikasi elektronik, keramik, adsorben semen,

BAB 3 METODE PENELITIAN. Neraca Digital AS 220/C/2 Radwag Furnace Control Indicator Universal

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. luar biasa dalam penerapan nanosains dan nanoteknologi di dunia industri. Hal ini

MODIFIKASI ZEOLIT ALAM SEBAGAI KATALIS MELALUI PENGEMBANAN LOGAM TEMBAGA

I. PENDAHULUAN. Lapisan tipis merupakan suatu lapisan dari bahan organik, anorganik, metal,

I. PENDAHULUAN. fosfat dan kalsium hidroksida (Narasaruju and Phebe, 1996) dan biasa dikenal

4 Hasil dan Pembahasan

IMMOBILISASI TiO 2 DALAM MATRIKS SiO 2 DENGAN METODE SOL-GEL UNTUK MENDEGRADASI LIMBAH CAIR PEWARNA TEKSTIL SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Bab II Tinjauan Pustaka

Pengaruh Suhu Sintering terhadap Morfologi dan Sifat Mekanik Membran Rapat Asimetris CaTiO 3

I. PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu material dalam peningkatan produk hasil reaksi tidak

2 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM OXIDE (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SOL-GEL

SEMINAR TUGAS AKHIR. Rendra Syam Mustopa Pembimbing : Dr. Ing. Doty Dewi Risanti, ST, MT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

STRUKTUR KRISTAL DAN MORFOLOGI TITANIUM DIOKSIDA (TiO 2 ) POWDER SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS

Elektrodeposisi Lapisan Kromium dicampur TiO 2 untuk Aplikasi Lapisan Self Cleaning

Transkripsi:

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPORI TiO2-SiO2/KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN DTAB SKRIPSI SARJANA KIMIA Oleh STEFANI KRISTA BP : 0910412029 JURUSAN S1 KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2013 i

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN.. INTISARI ABSTRACT KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR. DAFTAR TABEL.. DAFTAR LAMPIRAN i ii iii iv v vii viii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang 1 1.2 Rumusan masalah 2 1.3 Tujuan penelitian... 3 1.4 Manfaat penelitian. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Titania (TiO2).. 4 2.2 Silika (SiO2). 6 2.3 Kitosan. 7 2.4 Surfaktan DTAB. 10 2.5 Metoda Sol-Gel... 10 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan tempat penelitian. 13 3.2 Bahan kimia, peralatan, dan instrumentasi. 13 3.3 Prosedur Kerja 3.3.1 Sintesis TiO2-SiO2.. 13 3.3.2 Sintesis TiO2-SiO2/kitosan.. 14 ii

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengamatan Sifat Fisik Sampel 15 4.2 Analisis XRD.. 16 4.2.1 Pengaruh Konsentrasi Surfaktan DTAB. 18 4.2.2 Pengaruh Perbandingan Ti dan Si. 19 4.2.3 Pengaruh Lama Kalsinasi 20 4.3 Analisis SEM-EDX. 22 4.4 Analisis FTIR 26 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 32 5.2 Saran.. 32 DAFTAR PUSTAKA. 33 LAMPIRAN iii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.1 : Mekanisme reaksi fotokatalisis TiO2... 4 Gambar 2.1.2 : Struktur TiO2 (a) anatase (b) rutil... 5 Gambar 2.3.1.1 : Struktur kitin...... 8 Gambar 2.3.1.2 : Struktur kitosan... 8 Gambar 2.3.1.3 : (a)unit glukosaamina (b)asetilglukosaamina dari kitosan.. 8 Gambar 2.3.2.1 : Mekanisme Reaksi TiO2 dan Kitosan... 9 Gambar 2.5.1 : Gambaran Umum Proses Sol-Gel........ 12 Gambar 4.2 : Pola XRD dari kontrol dan TiO2/SiO2/kitosan-2..... 17 Gambar 4.2.1 :Pola XRD TiO2-SiO2/kitosan variasi surfaktan DTAB.... 18 Gambar 4.2.2 : Pola XRD TiO2-SiO2/kitosan variasi Ti:Si 19 Gambar 4.2.3 : Pola XRD TiO2-SiO2/kitosan variasi waktu kalsinasi 21 Gambar 4.3 : Analisis SEM dari TiO2-SiO2 dengan perbesaran 20.000x.. 22 Gambar 4.3.1 : Analisis SEM kontrol TiO2-SiO2 (Ti:Si = 1:1 dan 2:1) dengan penambahan surfaktan DTAB 20%.... 23 Gambar 4.3.2 : Analisis SEM TiO2-SiO2/kitosan variasi waktu kalsinasi.. 23 Gambar 4.3.3 : Analisis EDX dari (a) TiO2-SiO2 (b) TiO2-SiO2/kitosan-2 dengan penambahan DTAB 10%... 24 Gambar 4.3.4 : Analisis EDX dari (a) TiO2-SiO2 (1:1) (b) TiO2-SiO2 (2:1) dengan penambahan DTAB 20%... 25 Gambar 4.3.5 : Analisis EDX dari (a) TiO2-SiO2/kitosan-2 dan (b) TiO2 - SiO2/kitosan-3.... 26 Gambar 4.4 : Spektrum FTIR dari (a) TiO2-SiO2 (b) TiO2SiO2/kitosan-2 dengan penambahan DTAB 10%... 27 Gambar 4.4.1 : Spektrum FTIR dari (a) TiO2-SiO2/kitosan-1 (1:1) (b) TiO2- SiO2/kitosan-2 (2:1).. 28 Gambar 4.4.2 : Spektrum FTIR dari (a) TiO2-SiO2/kitosan-2 kalsinasi 3 jam (b) TiO2-SiO2/kitosan-3 kalsinasi 5 jam. 29 Gambar 4.4.3 : Spektrum FTIR dari (a) TiO2-SiO2/kitosan-2 DTAB 10% (b) TiO2-SiO2/kitosan-4 DTAB 20% (c) TiO2-SiO2/kitosan-5 DTAB 30%... 30 iv

DAFTAR TABEL Tabel 4.1: Pengamatan Sifat Fisik Sampel... 15 v

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1: Skema Kerja Sintesis TiO2-SiO2/Kitosan... 37 Lampiran 2: Dasar-Dasar Perhitungan Dalam Penelitian.. 38 Lampiran 3: JCPDS TiO2 Anatase 41 Lampiran 4: Perhitungan Ukuran Kristal TiO2-SiO2/Kitosan dengan Metoda Scherrer. 44 Lampiran 5. Spektrum FTIR TiO2-SiO2/kitosan Berbagai Variasi. 45 vi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Titania (TiO2) dengan struktur kristal anatase, ukuran nano, dan luas permukaan besar secara luas lebih banyak digunakan untuk berbagai aplikasi. Struktur kristal dan morfologi pemukaan dari titania merupakan faktor penting untuk aplikasi spesifik, seperti katalis. Titania tipe anatase memberikan aktivitas katalitik yang tinggi, terutama untuk dekomposisi dari polutan-polutan organik di lingkungan, seperti zat warna dan mikroorganisma (1). Untuk meningkatkan kinerja dari titania sebagai katalis, telah dilakukan berbagai modifikasi proses, antara lain pengaturan kondisi sintesis dan penambahan senyawa-senyawa tertentu. Silika (SiO2) merupakan oksida logam yang memiliki sifat mekanik baik, porositas tinggi, kestabilan panas, dan daya dispersi yang besar terhadap titania (2). Oleh karena itu, silika digunakan sebagai material pendukung pada titania, sehingga diharapkan dapat meningkatkan kinerja titania sebagai fotokatalis sesuai dengan salah satu tujuan dari penelitian ini, yaitu untuk diaplikasikan sebagai bahan antimikroba, ketika dicoating pada kain katun. Disamping itu, dilakukan juga penambahan kitosan. Kitosan merupakan suatu biopolimer yang tidak bersifat toksik, biocompatible, dan biodegradable. Kitosan berfungsi memodifikasi karakter (template struktur pori) dan memberikan peningkatan sifat anti mikroba pada titania (3). Sintesis bubuk titania telah dilakukan menggunakan berbagai metode, seperti metode hidrotermal, oksidasi, dan dekomposisi uap. Metode sol-gel digunakan secara luas dalam pembuatan oksida logam transisi karena memiliki keunggulan, yaitu menghasilkan mikrostruktur skala nano dan menjaga homogenitas raw material, serta kemungkinan menghasilkan struktur metastabil yang unik pada temperatur yang rendah. Bubuk titania yang dibuat dengan metode sol-gel biasanya berbentuk amorf dan dikristalisasi dengan proses post-deposisi, seperti kalsinasi, hidrotermal, dan sebagainya (4). K. Balachandaran (2010) telah melakukan penelitian untuk melihat efek ukuran, morfologi permukaan, dan kestabilan panas dari nanokomposit TiO2-SiO2. Dari penelitian tersebut dilaporkan bahwa SiO2 memberikan pori dan kestabilan panas yang baik, sehingga dapat mempertahankan struktur anatase dari kristal TiO2 (5). 7

Selain itu, sintesis TiO2-SiO2/kitosan telah diteliti oleh E. Pabon (2003) dimana TiO2- SiO2 tanpa kitosan membentuk kristal pada suhu 900 o C (6). Efek dari surfaktan kationik CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide) terhadap titania yang telah diteliti oleh J Medina-Valtierra (2006) menunjukkan hasil bahwa TiO2 terdistribusi dengan lebih homogen, tetapi intensitas kristal semakin rendah seiring dengan penambahan konsentrasi surfaktan CTAB (7). Dari uraian di atas dan berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, maka pada penelitian ini dilakukan berbagai variasi terhadap sintesis nanopori TiO2, yaitu dengan adanya penambahan SiO2, kitosan, dan surfaktan DTAB (Dodesil Trimetil Amonium Bromida). Adapun variabel proses sintesis yang divariasikan adalah perbandingan Ti dan Si (1:1 dan 2:1), konsentrasi surfaktan DTAB (10, 20, dan 30%), dan lama kalsinasi pada suhu 550 o C (3 dan 5 jam). Metode sintesis yang digunakan adalah metode sol-gel karena memiliki berbagai keunggulan seperti yang telah diuraikan diatas. Sintesis katalis TiO2 ini akan diaplikasikan sebagai anti mikroba pada kain katun. 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, maka diperoleh perumusan masalah sebagai berikut: 1. Apakah sintesis nanopori TiO2-SiO2/kitosan dapat dilakukan dengan penambahan surfaktan DTAB pada proses sol-gel. 2. Apakah komposisi Ti dan Si mempengaruhi morfologi (struktur, ukuran, dan bentuk) dari TiO2-SiO2/kitosan. 3. Apakah lama waktu kalsinasi mempengaruhi morfologi (bentuk, struktur, dan ukuran) dari TiO2-SiO2/kitosan. 1.3 Tujuan Penelitian Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mempelajari proses sintesis nanopori TiO2-SiO2/kitosan dengan penambahan variasi konsentrasi surfaktan DTAB pada proses sol gel. 2. Mempelajari pengaruh variasi komposisi Ti dan Si terhadap morfologi (struktur, bentuk, dan ukuran) dari TiO2-SiO2/kitosan. 8

3. Mempelajari pengaruh variasi lama kalsinasi terhadap morfologi (bentuk, struktur, dan ukuran) dari TiO2-SiO2/kitosan. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah diharapkan dapat memberikan informasi mengenai suatu metoda dalam sintesis TiO2-SiO2/kitosan, sehingga diperoleh produk yang memiliki kinerja baik jika diaplikasikan sebagai senyawa anti mikroba pada industri tekstil. 9