Electronic Theses and Dissertation

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis nanosilika dari limbah kulit padi varietas Sigupai endemik Aceh, sebagai alternatif pemanfaatan limbah pertanian yang berkelanjutan. Proses sintesis dilakukan dengan metode sol-gel dengan mengkaji pengaruh suhu pembakaran kulit padi (600°C, 700°C, dan 800°C), serta ekstraksi menggunakan larutan NaOH 4N dengan variasi jenis asam (HCl dan HNO3). Nanosilika yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk morfologi, Fourier Transform Infra-Red (FTIR) untuk gugus fungsi, X-Ray Fluorescence (XRF) untuk komposisi unsur, X-Ray Diffraction (XRD) untuk fasa nanosilika, dan Particle Size Analyzer (PSA) untuk ukuran partikel. Hasil menunjukkan, suhu pembakaran 800°C dengan HNO3 menghasilkan nanosilika berkualitas tinggi dengan yield tertinggi sebesar 51,98% dan kandungan silika mencapai 94,59%. Karakterisasi SEM mengungkapkan masing-masing sampel silika memiliki struktur berpori yang seragam. Analisis FTIR mengidentifikasikan keberadaan gugus silanol (Si-OH) dan siloksan (Si-O-Si) sebagai gugus fungsi utama. Pola XRD juga menunjukkan keberadaan silika amorf dan silika kristal dengan indeks kristalinitas 68,45% dan 42,90% serta ukuran kristalit rata-rata 8-15 nm. Hal ini juga selaras dengan hasil analisa PSA yang menunjukkan distribusi ukuran partikel silika >23 nm. Hasil ini menjadikan produk nanosilika sangat sesuai untuk aplikasi teknologi membran komposit. Penelitian ini menegaskan potensi limbah kulit padi sebagai sumber nanosilika berkualitas tinggi yang dapat dimanfaatkan dalam aplikasi teknologi maju, sekaligus menawarkan solusi inovatif dalam pengelolaan limbah pertanian. Temuan ini berkontribusi pada pengembangan material fungsional yang mendukung keberlanjutan lingkungan dan teknologi masa depan.

Kata kunci: Sigupai, nanosilika, suhu pembakaran, HCl, HNO3, sol-gel.

This study aims to synthesize nanosilica from rice husk waste of Sigupai variety endemic to Aceh, as an alternative to sustainable agricultural waste utilization. The synthesis was carried out as the sol-gel method by examining the effect of rice skin burning temperature (600°C, 700°C, and 800°C), and extraction using NaOH 4N solution followed by variations in acid type (HCl and HNO3). The resulted nanosilica was characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM) for morphology, Fourier Transform Infra-Red (FTIR) for functional groups, X-Ray Fluorescence (XRF) for elemental composition, X-Ray Diffraction (XRD) for phase of nanosilica, and Particle Size Analyzer (PSA) for particle size. The results showed that 800°C combustion temperature with HNO3 produced high quality nanosilica with the highest yield of 51.98% and silica content reaching 94.59%. SEM characterization revealed that each silica sample has a uniform porous structure. FTIR analysis identified the presence of silanol (Si-OH) and siloxane (Si-O-Si) groups as the main functional groups. XRD patterns also revealed the existence of amorphous silica and crystalline silica with crystallinity indices of 68.45% and 42.90% and average crystallite sizes of 8-15 nm. This is also in line with the results of PSA analysis which shows the distribution of silica particle size >23 nm. These results make nanosilica products very suitable for composite membrane technology applications. This study confirms the potential of rice husk waste as a source of high-quality nanosilica that can be utilized in advanced technology applications, while offering an innovative solution in agricultural waste management. These findings contribute to the development of functional materials that support environmental sustainability and future technologies. Keywords: Sigupai, nanosilica, combustion temperature, HCl, HNO3, sol-gel.