Electronic Theses and Dissertation

Green synthesis nanopartikel Fe2O3 menggunakan ekstrak etanol kulit buah alpukat (Persea americana Mill) dan modifikasinya dengan kitosan serta uji aktivitas fotokatalitiknya pada degradasi zat warna rhodamin B (RhB) telah dilakukan. Nanopartikel Fe2O3 disintesis menggunakan prekursor FeCl3.6H2O dan metabolit sekunder yang terdapat dalam ekstrak etanol kulit buah alpukat seperti flavonoid dan fenolik berfungsi sebagai agen pereduksi, stabilisator serta capping agent dalam proses sintesis nanopartikel Fe2O3. Kandungan total fenolik ekstrak etanol kulit buah alpukat (total phenolic content, TPC) ditentukan menggunakan metode Folin-Ciocalteu dengan standar baku asam galat, sedangkan total flavonoid (total flavonoid content, TFC) ditentukan menggunakan metode spektrofotometri dengan standar baku kuersetin. Kandungan total fenolik dan flavonoid dalam ekstrak etanol kulit buah alpukat yang diperoleh adalah 79,75 mgQE/g dan 21,74 mgQE/g. Karakterisasi material yang dihasilkan dilakukan menggunakan instrumen X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDX), Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS), Fourier Transform Infra Red (FTIR) Spectroscopy dan Brunauer Emmett Teller (BET). Nanopartikel Fe2O3 yang diperoleh memiliki fasa kristal hematit dengan rata-rata ukuran kristal 68,17 nm dengan bentuk partikel yang tidak teratur. Modifikasi kitosan pada struktur nanopartikel Fe2O3 mengakibatkan menurunnya ukuran kristal dimana ukuran kristal rata-rata komposit kitosan/Fe2O3 dengan perbandingan kitosan terhadap nanopartikel Fe2O3 dengan perbandingan b/b 1:1, 1:2 dan 2:1 berturut-turut adalah 30,35; 31,43 dan 4,37 nm. Hasil uji aktivitas fotokatalitik pada penghilangan larutan zat warna RhB menunjukkan komposit kitosan/Fe2O3 dengan perbandingan kitosan : Fe2O3 b/b 1:1 memiliki aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan perbandingan 1:2 dan 2:1. Komposit kitosan/Fe2O3 1:1 dapat mendegradasi larutan zat warna RhB hingga 67,60% dibawah iradiasi sinar UV pada kondisi optimum pH 9, massa fotokatalis 250 mg, konsentrasi larutan zat warna RhB 5 ppm dan waktu iradiasi selama 420 menit (7 jam). Komposit kitosan/Fe2O3 1:1 memiliki aktivitas lebih tinggi dibawah sinar matahari dengan persen degradasi zat warna RhB sebesar 91,28 % dibandingkan dengan sinar UV. Modifikasi nanopartikel Fe2O3 dengan kitosan terbukti dapat meningkatkan aktivitas fotokatalitik nanopartikel Fe2O3.

Green synthesis of Fe2O3 nanoparticles (Fe2O3 NPs) using the ethanol extract of avocado peel (Persea americana Mill) and their modification with chitosan and the evaluation of their photocatalytic activity on the degradation of rhodamine B (RhB) dye has been carried out. Fe2O3 NPs were synthesized using FeCl3.6H2O as precursor and secondary metabollites contained in the ethanol extract of avocado pell such as flavonoids and phenolics acted as reducing agents, stabilizers and capping agents. The total phenolc content (TPC) was determined using Folin-Ciocalteu method with galic acid as standard, while total flavonoid content (TFC) was determined using spectrophotometri with quersetine as the standard. The TPC and TFC of the ethanol extract of avocado peel were 79,75 mgQE/g and 21,74 mgQE/g. Characterization of the resulting materials were carried out using X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDX), Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS), Fourier Transform Infra Red (FTIR) Spectroscopy and Brunauer Emmett Teller (BET) instruments. The Fe2O3 NPs obtained has a hematite crystal phase with an average crystallite size of 68.17 nm. Modification chitosan in the Fe2O3 NPs structure resulted in a decrease in the crystallite size of the resulting composite chitosan/Fe2O3 with the weight ratio of chitosan to Fe2O3 NPs 1:1, 1:2 and 2:1 were 30.35 nm, 31.43 nm and 4,37 nm. The results of the photocatalytic activity test on the removal of RhB dye solution showed that the chitosan/Fe2O3 composite with a chitosan: Fe2O3 weight ratio of 1:1 had higher activity compared to the composite with the weight ratios of 1:2 and 2:1. The chitosan/Fe2O3 1 : 1 composite can degrade RhB dye solution up to 67.60% at optimum conditions of pH 9, photocatalyst mass was 250 mg, concentration of rhodamine B dye solution was 5 ppm under UV light irradiation for 420 minutes (7 h). The chitosan/Fe2O3 composite has a higher photocatalytic activity under sunlight irradiation with a degradation percentage of 91.28% compared to under UV light irradiation. Modification of Fe2O3 NPs with chitosan was proven to increase the photocatalytic activity of Fe2O3 NPs.