1

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fotokatalis adalah bahan yang dapat meningkatkan laju reaksi oksidasi

dan reduksi yang diinduksikan oleh cahaya. Penggunaan fotokatalis dianggap

sebagai metode yang efisien memisahkan senyawa polutan. Beberapa jenis

fotokatalis yang digunakan untuk proses fotokatalitik seperti TiO2, CdS, ZnO,

GaP, SiC, WO3, dan Fe2O3.

Senyawa TiO2 merupakan semikonduktor yang paling sering digunakan

dalam proses fotokatalisis karena ekonomis, memiliki stabilitas kimia dalam

jangka waktu yang panjang, ramah lingkungan, memiliki energi band gap yang

cukup besar yaitu 3,2 eV, dan memiliki serapan di wilayah sinar UV. Namun,

sinar matahari yang sampai di bumi hanya mengandung 5-7% sinar UV,

sehingga dibutuhkan suatu usaha agar fotokatalis TiO2 memiliki serapan yang

aktif di daerah panjang gelombang sinar tampak, yaitu dengan dilakukannya

modifikasi dari TiO2. Salah satu modifikasi yang dilakukan adalah dengan

melakukan doping.

Penelitian terdahulu telah melaporkan bahwa doping kation dengan

menggunakan ion logam transisi dapat memperkecil energi band gap, namun

memiliki kelemahan, di antaranya relatif kurang stabil secara termal dan

meningkatkan peluang terjadinya rekombinasi muatan negatif (ecb-) dan positif

(hvb+) yang berhubungan dengan penurunan aktivitas fotokatalitik seperti yang

dilaporkan oleh Huang et al., 2007. Alternatif lain yang dapat dilakukan dengan

menggunakan doping nonlogam. Sulfur memiliki stabilitas yang tinggi ketika

didoping ke dalam TiO2 seperti yang dilaporkan oleh Periyat et al., 2008. Dengan

demikian pada penelitian ini dilakukan sintesis TiO2-S dengan menggunakan

doping sulfur yang diharapkan dapat menjadi fotokatalis yang efektif untuk

bekerja pada paparan sinar tampak. Sintesis fotokatalis TiO2-S dilakukan dengan

2

memodifikasi TiO2 dengan tiourea menggunakan metode sol gel. Di samping itu

pada penelitian ini dilakukan juga pengujian fotoaktivitasnya pada proses

degradasi zat warna metilen biru.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sintesis fotokatalis TiO2-S dan kajian

aktivitasnya pada proses degradasi zat warna metilen biru. Tujuan khusus dari

penelitian ini antara lain:

1. Mengkaji pengaruh penambahan sulfur terhadap karakter TiO2 sebagai

fotokatalis

2. Mengkaji aktivitas TiO2-S sebagai fotokatalis pada proses degradasi metilen

biru.

3. Mengkaji kinetika fotodegradasi TiO2-S pada metilen biru.

1.3 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini antara lain:

1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan tambahan

wawasan pengetahuan tentang teknologi modifikasi fotokatalis dengan

aktivitas dan stabilitas tinggi serta cara karakterisasinya sebagai upaya

transfer teknologi preparasi bahan canggih.

2. Hasil penelitian ini diharapkan pula dapat memberikan kontribusi pada upaya

memproduksi bahan fotokatalis responsif terhadap sinar tampak

3. Penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap

penangan limbah cair khususnya limbah zat warna.