Electronic Theses and Dissertation

Limbah zat warna Rhodamin B merupakan salah satu pencemar yang sulit terurai secara alami sehingga diperlukan metode pengolahan yang efektif. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis aktivitas fotokatalitik Fe-ZnO yang diimobilisasi pada penyangga model sikat botol dalam mendegradasi Rhodamin B di bawah penyinaran cahaya tampak. Katalis Fe-ZnO disintesis menggunakan metode sol-gel, kemudian diimobilisasi pada kabel ties dengan bantuan lem poliuretan (PU) dan dirangkai membentuk penyangga model sikat botol. Karakterisasi material dilakukan menggunakan FTIR, SEM, XRD, dan AAS, sedangkan efektivitas fotokatalitik dievaluasi berdasarkan perubahan nilai absorbansi Rhodamin B menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum 554 nm. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa Fe berhasil terdispersi ke dalam struktur ZnO tanpa mengubah fase kristalnya, serta menghasilkan morfologi permukaan yang berpotensi meningkatkan luas permukaan aktif. Pengujian fotokatalitik menunjukkan bahwa penyinaran lampu pijar dan sinar matahari tanpa katalis hanya menyebabkan penurunan absorbansi yang sangat kecil, sedangkan penggunaan penyangga Fe-ZnO mampu menurunkan absorbansi Rhodamin B lebih besar dibandingkan perlakuan tanpa katalis maupun penyangga yang hanya dilapisi lem PU. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fotokatalis Fe-ZnO yang diimobilisasi pada penyangga model sikat botol memiliki aktivitas fotokatalitik yang lebih baik dalam mendegradasi Rhodamin B dibandingkan perlakuan tanpa katalis maupun penyangga yang hanya dilapisi lem PU. Dengan demikian, penyangga Fe-ZnO model sikat botol berpotensi menjadi alternatif fotokatalis yang efektif dan mudah diaplikasikan untuk pengolahan limbah zat warna.
Kata kunci : Fe-ZnO, fotokatalisis, Rhodamin B, immobilisasi, penyangga model sikat botol, cahaya tampak.

Rhodamine B dye wastewater is one of the pollutants that is difficult to degrade naturally, thereby requiring an effective treatment method. This study aimed to analyze the photocatalytic activity of Fe-doped ZnO (Fe-ZnO) immobilized on a bottle brush-type support for the degradation of Rhodamine B under visible light irradiation. The Fe-ZnO photocatalyst was synthesized using the sol-gel method, immobilized onto cable ties using polyurethane (PU) adhesive, and assembled into a bottle brush-type support. Material characterization was carried out using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The photocatalytic performance was evaluated based on changes in the absorbance of Rhodamine B measured using a UV-Vis spectrophotometer at a maximum wavelength of 554 nm. The characterization results confirmed that Fe was successfully dispersed into the ZnO structure without altering its crystal phase and produced a surface morphology with the potential to increase the active surface area. The photocatalytic tests showed that irradiation with an incandescent lamp and sunlight without a photocatalyst resulted in only a slight decrease in the absorbance of Rhodamine B, whereas the Fe-ZnO bottle brush-type support achieved a greater reduction in absorbance than both the treatment without a photocatalyst and the support coated only with PU adhesive. The results indicate that the Fe-ZnO photocatalyst immobilized on the bottle brush-type support exhibited superior photocatalytic activity for the degradation of Rhodamine B compared with the treatments without a photocatalyst and with the PU-coated support. Therefore, the Fe-ZnO bottle brush-type support has the potential to serve as an effective and easily applicable photocatalyst for dye wastewater treatment. Keywords : Fe-ZnO, photocatalysis, Rhodamine B, immobilization, bottle brush support, visible light