Dosen Fak. Saintek UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta Raih Gelar Doktor di Fak. MIPA Pascasarjana UGM

Dosen Fak. Saintek UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta Imelda Fajriyati dengan desertasinya yang berjudul “Sintesis Nanokomposit TiO2–kitosan sebagai Fotokatalis untuk Fotodegradasi Zat Warna dan Fotoreduksi Logam Berat” dinyatakan lulus dan berhasil meraih gelar doktor dalam ujian terbuka promosi doktor di ruang sidang fak. MIPA Pascasarjana UGM pada tanggal 4 Februari 2016.

Pengajar Fak. Saintek Jurusan Kimia UIN Sunan Kalijaga tersebut pada desertasinya mengungkapkan, bahwa dalam upaya meningkatkan aktivitas dan kestabilan TiO2 sekaligus dalam rangka pengembangan metode fotokatalisis untuk penanganan limbah cair zat warna dan logam berat, telah dilakukan sintesis nanokomposit TiO2-kitosan sebagai fotokatalis untuk reaksi fotodegradasi zat warna dan fotoreduksi logam berat secara simultan. Sintesis dilakukan dengan reaksi sol gel antara titanium(IV) iso-propoksida (TTIP) sebagai sol prekursor dan kitosan sebagai host material pada temperatur kamar. Sintesis tersebut diawali dengan preparasi sol prekursor yang dilanjutkan dengan proses aging (penuaan) untuk membentuk nanokristal. Pada preparasi sol-gel dilakukan kajian pengaruh pH sol prekursor, proses aging dan konsentrasi TTIP untuk memperoleh nanokristal fotokatalis yang memiliki karakteristik optimum.

Diungkapkan pula bahwa nanokomposit yang terbentuk dikarakterisasi menggunakan alat XRD, FTIR, DR-UV, TG/DTA, SEM-EDX, TEM dan BET untuk mengetahui ukuran, sifat kristalinitas, energi celah pita (Eg) partikel TiO2, dan luas permukaan fotokatalis. Adapun aktivitas fotokatalitik nanokomposit diuji pada fotodegradasi zat warna metil orange (MO) sebagai zat warna asam dan metilen biru (MB) sebagai zat warna basa, serta fotoreduksi ion logam Cu(II).

Karakterisasi menunjukkan bahwa partikel TiO2 yang terbentuk dalam kitosan mempunyai ukuran yang lebih kecil, yang berdimensi nanopartikel (7-9 nm) dan berfasa kristalin, dengan Eg dan luas permukaan yang lebih besar daripada TiO2 yang disintesis tanpa kitosan (TiO2 bulk). Nanopartikel TiO2 yang terbentuk dalam kitosan telah membentuk nanokomposit TiO2-kitosan yang dimungkinkan melalui ikatan kovalen koordinasi dan ikatan hidrogen. Ukuran partikel dan kristalinitas TiO2 dalam kitosan dipengaruhi oleh pH dan waktu aging, dengan hasil tertinggi didapatkan pada pH 2-3 dan waktu aging selama 7 hari. Hasil kajian pengaruh konsentrasi TTIP juga menunjukkan bahwa ukuran partikel TiO2 dikontrol oleh konsentrasi TTIP, yaitu ukuran partikel bertambah dengan kenaikan konsentrasi TTIP.

Dalam desertasinya disebutkan bahwa hasil uji aktivitas menunjukkan bahwa efektivitas proses fotodegradasi zat warna dan fotoreduksi logam berat terkatalisis nanokomposit TiO2-kitosan, lebih tinggi daripada yang terkatalisis oleh TiO2 bulk. Efektivitas tersebut juga dipengaruhi oleh pH dan waktu penyinaran, dengan hasil tertinggi dicapai pada pH 4 untuk MO, pH 8 untuk MB dan pH 7 untuk Cu(II) serta waktu penyinaran setelah 3 jam.

Kadar TiO2 pada nanokomposit TiO2-kitosan berpengaruh nyata terhadap aktivitas fotokatalitik. Pada nanokomposit dengan kadar TiO2 rendah dan Eg tinggi, aktivitas fotokatalitik ditentukan oleh Eg. Namun demikian, pada nanokomposit dengan kadar TiO2 dan Eg yang relatif tinggi, aktivitas fotokatalitik dipengaruhi oleh jumlah TiO2 dan Eg. Pada nanokomposit dengan kadar TiO2 tinggi dan Eg rendah, aktivitas fotokatalitik ditentukan oleh jumlah TiO2. Adapun hasil uji pengulangan nanokomposit menunjukkan bahwa fotokatalis dapat digunakan hingga 3 kali pengulangan dengan efektivitas mendegradasi serta menfotoreduksi lebih besar dari 50%.

Tim Penguji promosi ujian terbuka promosi tersebut adalah : Prof. Mudasir, Prof. Endang TW, Prof. Jumina, Prof. Karna Wijaya, Dr. Eko SK, Dr. Nurul Hidayat, sedangkan promotor dan co. Promotor adalah Prof. Drs. Mudasir, M.Eng, PhD., dan Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, MS. (humas-uin)