Electronic Theses and Dissertation

Green Synthesis nanopartikel Fe2O3 menggunakan ekstrak air kulit buah jeruk manis (Citrus sinensis L.) dan uji aktivitas fotokatalitiknya pada penghilangan zat warna rhodamin B telah berhasil dilakukan. Ekstrak air kulit buah jeruk manis memiliki kandungan fenolik dan flavonoid total masing-masing sebesar 77,61 mg GAE/g dan 54 mg QE/g. Sintesis nanopartikel Fe2O3 dilakukan menggunakan dua jenis prekursor yaitu FeSO₄·7H₂O dan FeCl₃·6H₂O, dengan dua metode yaitu pemanasan selama 6 jam dan 10 jam (pemekatan). Karakterisasi material yang dihasilkan dilakukan dengan menggunakan instrumen X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Diffuse Reflectance Spectroscopy UV-Vis (DRS UV-Vis). Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa nanopartikel Fe2O3 yang disintesis dari kedua jenis prekursor dan dengan kedua metode menghasilkan struktur hematit (α-Fe₂O₃) dengan ukuran kristal rata-rata 61,07-71,54 nm. Morfologi nanopartikel Fe₂O₃ cenderung terdispersi secara merata/homogen dengan bentuk yang teratur menyerupai batang dan semisferis. Hasil karakterisasi nanopartikel Fe₂O₃ dengan DRS UV-Vis menunjukkan serapan pada wilayah cahaya tampak dengan energi celah pita sebesar 1,60-1,94 eV. Hasil uji aktivitas fotokatalitik menunjukkan bahwa persen penghilangan zat warna rhodamin B tertinggi (40,6%) diperoleh dengan menggunakan nanopartikel Fe2O3 dari prekursor FeCl₃·6H₂O, pada kondisi optimum: pH 3, konsentrasi rhodamin B sebesar 3 ppm, massa fotokatalis 250 mg dan waktu radiasi 120 menit di bawah sinar UV (λ= 254 nm). Pada kondisi reaksi yang sama aktivitas fotokatalitik nanopartikel Fe₂O₃ di bawah sinar matahari lebih tinggi dibandingkan sinar UV dengan persen penghilangan zat warna rhodamin B sebesar 94,4%. Nanopartikel Fe₂O₃ yang diperoleh dari prekursor FeCl3·6H2O menunjukkan aktivitas fotokatalitik sedikit lebih besar dibandingkan prekursor FeSO₄·7H₂O.

Green synthesis of Fe₂O₃ nanoparticles (Fe2O3 NPs) using aqueous extract of sweet orange (Citrus sinensis L.) peel and evaluation of their photocatalytic activity in the removal of Rhodamine B dye has been successfully conducted. The aqueous extract of sweet orange peel has a total phenolics and flavonoids content of 77.61 mg GAE/g and 5.40 mg QE/g, respectively. The synthesis of Fe2O3 NPs was carried out using two types of precursors, namely FeSO₄·7H₂O and FeCl₃·6H₂O with the two methods: by heating for 6 h and 10 h (filtrate concentration). The resulting materials were characterized using X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS UV-Vis). Characterization results indicated that Fe₂O₃ synthesized from both precursors and methods exhibited a hematite (α-Fe₂O₃) structure with average crystallite sizes ranging from 61.07 to 71.54 nm. The morphology of the Fe₂O₃ NPs were generally homogeneous and well-dispersed, forming rod-like and hemispherical shapes. DRS UV-Vis analysis revealed that Fe2O3 NPs absorb visible light regions with band gap energies ranging from 1.60 to 1.94 eV. Photocatalytic activity tests showed that the highest Rhodamine B dye removal percentage (40.6%) was achieved by using Fe2O3 NPs from FeCl3.6H2O as a precursor. This highest photocatalytic activity was found under optimal conditions of pH 3, concentration of rhodamine B was 3 ppm, photocatalyst mass of 250 mg and after irradiating under UV light (λ = 254 nm) for 120 minutes. Under the same reaction conditions, the photocatalytic activity of Fe₂O₃ NPs irradiated under sunlight was significantly higher than under UV light with the removal percentage of rhodamine B dye was 94.4%. Additionally, Fe₂O₃ NPs synthesized from FeCl₃·6H₂O precursor exhibited slightly higher photocatalytic activity than that of from FeSO₄·7H₂O.