Sintesis dan karakterisasi Perovskit MTiO3 (M = Zn, Mn) dari limbah baterai Zn-C serta potensinya sebagai fotokatalis dalam mendegradasi metilen biru

Barokah, Irma Muthia (2024) Sintesis dan karakterisasi Perovskit MTiO3 (M = Zn, Mn) dari limbah baterai Zn-C serta potensinya sebagai fotokatalis dalam mendegradasi metilen biru. Sarjana thesis, UIN Sunan Gunung Djati Bandung.

Preview	Text (COVER) 1_Cover.pdf Download (61kB) | Preview
Preview	Text (ABSTRAK) 2_Abstrak.pdf Download (84kB) | Preview
Preview	Text (DAFTAR ISI) 3_Daftar Isi.pdf Download (97kB) | Preview
Preview	Text (BAB I) 4_Bab 1.pdf Download (60kB) | Preview
Preview	Text (BAB II) 5_Bab 2.pdf Download (60kB) | Preview
Preview	Text (BAB III) 6_Bab 3.pdf Download (133kB) | Preview
Preview	Text (BAB IV) 7_Bab 4.pdf Download (80kB) | Preview
Preview	Text (BAB V) 8_Bab 5.pdf Download (61kB) | Preview
Preview	Text (DAFTAR PUSTAKA) 9_Daftar Pustaka.pdf Download (132kB) | Preview

Abstract

Limbah baterai menjadi salah satu masalah dalam pencemaran lingkungan di Indonesia. Oleh karena itu, limbah baterai perlu ditangani dengan baik agar keberadaannya tidak membahayakan lingkungan. Salah satu cara untuk menangani populasi limbah baterai adalah dengan melakukan daur ulang seng dan mangan dari lempeng dan pasta hitam baterai. Logam seng dan mangan dalam limbah baterai dapat dimanfaatkan sebagai material fotokatalis dengan mereaksikannya bersama TiO2 untuk membentuk senyawa perovskit MTiO3 (M = Zn, Mn). Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis ZnTiO3 dan MnTiO3 yang memiliki potensi sebagai fotokatalis dalam mendegradasi zat warna metilen biru. Senyawa ZnTiO3 dan MnTiO3 disintesis dengan metode kopresipitasi menggunakan reagen pengendap NaOH untuk membentuk endapan hidroksida logam M(OH)2 (M = Zn, Mn, dan Ti). Senyawa M(OH)2 yang terbentuk dicampurkan dengan solid state membentuk perovskit. Setelah dikarakterisasi menggunakan XRD, fasa Zn2TiO4 yang dihasilkan merupakan mineral spinel dan fasa MnTiO3 merupakan mineral pyrophanite, keduanya mengandung pengotor TiO2 rutil. Hasil analisis SEM menunjukkan Zn2TiO4 berupa spiral dengan ukuran yang tidak seragam, permukaan berpori serta terdapat aglomerasi partikel. Untuk MnTiO3, partikel yang dihasilkan menjadi tidak beraturan yang tersebar secara acak dan permukaan berpori dengan adanya aglomerasi. Energi celah pita Zn2TiO4 dan MnTiO3 berdasarkan hasil analisis UV/Vis-DRS yaitu 3,06 eV dan 3,46 eV. Berdasarkan kinerja potensi fotokatalitik, didapatkan persen degradasi Zn2TiO4 dan MnTiO3 sebesar 93,16% dan 93,59% pada sinar tampak, pada sinar UV masing-masing sebesar 22,17% dan 27,67%, kemudian pada sinar matahari sebesar 93,97% dan 94,71%. ABSTRACK: Battery waste has become a significant environmental pollution issue in Indonesia. Therefore, battery waste needs to be properly managed to prevent it from harming the environment. One way to address the accumulation of battery waste is by recycling zinc and manganese from the battery plates and black paste. The zinc and manganese metals in battery waste can be utilized as photocatalyst materials by reacting them with TiO2 to form perovskite compounds MTiO3 (M = Zn, Mn). This study aims to synthesize ZnTiO3 and MnTiO3, which have the potential as photocatalysts for degrading the dye methylene blue. ZnTiO3 and MnTiO3 compounds were synthesized using the coprecipitation method with NaOH as the precipitating agent to form metal hydroxide precipitates M(OH)2 (M = Zn, Mn, and Ti). The formed M(OH)2 compounds were then mixed using the solid-state method to form perovskite. After characterization using XRD, the resulting Zn2TiO4 phase was identified as a spinel mineral and the MnTiO3 phase as a pyrophanite mineral, both containing rutile TiO2 impurities. The SEM analysis reveals that Zn2TiO4 exhibits a spiral morphology with uneven sizes, porous surfaces, and particle agglomeration. In contrast, MnTiO3 particles are irregularly shaped, randomly dispersed, and also feature porous surfaces with agglomeration. The band gap energies of Zn2TiO4 and MnTiO3, determined through UV/Vis-DRS analysis, are 3.06 eV and 3.46 eV, respectively. Evaluating their photocatalytic performance, Zn2TiO4 and MnTiO3 achieve degradation rates of 93.16% and 93.59% under visible light, 22.17% and 27.67% under UV light, and 93.97% and 94.71% under sunlight, respectively.

Actions (login required)

View Item