Modifikasi NH2-MIL-125(Ti) dengan Fe3O4 sebagai Katalis Degradasi Methylene Blue (MB) Berdasarkan Proses Foto-Fenton dan Studi Model Kinetikanya

Oleh :
Reza Johan Tribuana - M0322078 - Fak. MIPA

Pencemaran air akibat limbah zat warna sintetis, seperti Methylene Blue (MB), menjadi salah satu permasalahan lingkungan yang memerlukan metode penanganan yang efektif. Proses Advanced Oxidation Processes (AOPs), khususnya foto-Fenton, merupakan teknologi yang menjanjikan karena mampu menghasilkan radikal hidroksil (•OH) yang sangat reaktif dalam mendegradasi senyawa organik. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengkarakterisasi komposit Fe3O4@NH2-MIL-125(Ti), serta mengevaluasi kinerjanya dalam degradasi Methylene Blue melalui proses foto-Fenton dan studi model kinetika degradasinya. Komposit disintesis secara in-situ modification dengan variasi waktu sonikasi 20 dan 30 menit. Material hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan FTIR, XRD, SAA, FESEM-EDX, TEM, dan UV-Vis DRS. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa komposit Fe3O4@NH2-MIL-125(Ti) berhasil disintesis dengan mempertahankan gugus fungsi, perubahan derajat kristalinitas dan luas permukaan spesifik, distribusi Fe3O4 yang sebagian membentuk struktur core-shell, serta menunjukkan penurunan nilai band gap dibandingkan NH2-MIL-125(Ti) murni. Studi degradasi Methylene Blue (MB) pada pH 7, dengan konsentrasi MB dan H2O2 masing-masing 30 ppm dan 10 mM, serta dosis katalis 10 mg menunjukkan bahwa NH2-MIL-125(Ti) murni memberikan persen efisiensi removal MB tertinggi sebesar 97,68%, sedangkan komposit Fe3O4@NH2-MIL-125(Ti) dengan waktu sonikasi 20 dan 30 menit masing-masing mencapai 76,51% dan 75,25%. Analisis kinetika menunjukkan bahwa seluruh material mengikuti model kinetika pseudo-first-order, dengan konstanta laju reaksi berturut-turut sebesar 0,0322; 0,0102; dan 0,0110 menit-1. Secara keseluruhan, meskipun penambahan Fe3O4 meningkatkan sifat magnetik dan kemudahan pemisahan material, NH2-MIL-125(Ti) murni masih memberikan aktivitas fotokatalitik yang lebih tinggi dalam efisiensi removal Methylene Blue (MB).