Review: Pemanfaatan TiO2 sebagai Fotokatalis dan Adsorben dalam Pengolahan Limbah Cair
Main Article Content
Abstract
Semikonduktor titanium dioksida (TiO₂) telah banyak diteliti sebagai material utama dalam pengolahan limbah cair karena sifat fisik dan kimianya yang stabil serta aktivitas fotokatalis yang tinggi. TiO₂ dapat berperan ganda sebagai fotokatalis dan adsorben dalam proses degradasi polutan organik maupun anorganik pada limbah cair. Berbagai metode sintesis nanopartikel TiO₂ telah dikembangkan untuk meningkatkan performa fotokatalis dan kapasitas adsorpsinya, diantaranya adalah metode sol-gel dan hidrotermal. Metode-metode tersebut memengaruhi karakteristik fisik seperti ukuran partikel, luas permukaan, kristalinitas, dan komposisi fasa, yang berkontribusi pada efektivitas TiO₂ dalam aplikasi pengolahan limbah. Selain itu, kombinasi TiO₂ dengan bahan adsorben seperti zeolit, karbon aktif, dan abu vulkanik juga menunjukkan peningkatan efisiensi penghilangan kontaminan. Tinjauan ini mengkaji berbagai pendekatan sintesis dan aplikasi TiO₂ sebagai fotokatalis dan adsorben, serta membandingkan efektivitasnya dalam mengatasi berbagai jenis limbah cair industri. Dengan pemahaman mendalam mengenai metode dan performa TiO₂, diharapkan pengembangan teknologi pengolahan limbah cair berbasis fotokatalis dapat lebih optimal dan berkelanjutan.
Article Details
Section
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
References
Abdullah, M. Arutanti, O. Isnaeni, V.A. Fitria, I. Amalia. Maturi. Aliah, H. dan Khairurijjal. (2011), Pengolahan Air Limbah dengan Material Struktur Nanometer, Jurnal Seminar Kontribusi Fisika, INV05.
Andari, N. D., & Wardhani, S. (2014). Fotokatalis TiO₂-Zeolit untuk Degradasi Metilen Biru. Chem Prog. 7(1).
Azuan, H., R.M. Abdul, K.T. Lee, 2001, Solar Photocatalytic Degradation of Tartrazine using Titanium Dioxide, Jurnal Teknologi, C, 35 (F). pp. 31-40.
Banerjee, M., Basu, R. kumar, & Das, S. K. (2019). Adsorptive removal of Cu (II) by pistachio shell: Isotherm study, kinetic modelling and scale-up designing — continuous mode. Environmental Technology and Innovation, 15.
Behpour, M., Ghoreishi, S.M. and Razavi, F.S. (2010) Photocatalytic Activity of TiO2/Ag Nanoparticle on Degradation of Water Pollutions. Digest Journal of Nanomaterial Biostructures, 5, 467-475.
Dwiasi, D. W., & Setyaningtyas, T. (2014). Fotodegradasi zat warna tartrazin limbah cair industri mie menggunakan fotokatalis TiO₂-Sinar Matahari. Molekul, 9(1), 56-62.
Edet, U. A. and Ifelebuegu, A. O. (2020). Kinetics, isotherms, and thermodynamic modeling of the adsorption of phosphates from model wastewater using recycled brick waste. Processes. MDPI AG, 8(6).
Fajar T, M., 2010, Sistem Penjernihan Air yang Tercemar Bakteri E.Coli Berbasis Fotokatalis TiO₂ Dikombinasikan dengan Bahan Aktif, Skripsi Fisika, Universitas Diponegoro, Semarang
Fatimah, I., & Setiaji, B. (2001). Zeolit Alam sebagai Adsorben Limbah Cair Industri Tapioka. In Prosiding the 1st Indonesian Seminar on Zeolite ISSN (pp. 1411-6723)
Fatimah, I., & Wijaya, K. (2005). Sintesis TiO₂/zeolit sebagai fotokatalis pada pengolahan limbah cair industri tapioka secara adsorpsi-fotodegradasi. Teknoin, 10(4).
Gunlazuardi, J. (2001) Fotokatalitik pada Permukaan TiO₂, FMIPA Universitas Indonesia, Jakarta.
Hikmah, M., & Wahyuni, N. (2023). Sintesis Fotokatalis TiO₂ untuk Degradasi Zat Warna Sintetis Metilen Biru dengan Bantuan Sinar Tampak. Jurnal Teknologi Lingkungan Lahan Basah, 11(3), 878-887.
Hoffman, R.M., 1995, Environmental Applications of Semiconductor of Photocatalysis, Chemical Reviews, Vol. 95, No. 1, pp. 69-96.
Joshi, K. M., Shirivastva, V. S. (2010). Removal of Hazardious Textile dyes From Aqueous Solution by Using Commercial Activated Carbon with TiO₂ and ZnO as Photocatalyst. International Journal of Chem Tech Reseacrh, (2), 427-435.
Kementerian Lingkungan Hidup Republik Indonesia. (2014). Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia. Angewandte Chemie International Edition, 6(11), 951–
952., 13(April), 15–38.
Kencanawati, C. I. P. K. (2016). Sistem Pengelolaan Air Limbah. Universitas Udayana.
Kumari, H., Sonia, Suman, Ranga, R., Chahal, S., Devi, S. & Parmar,
R. (2023). A Review on Photocatalysis Used For Wastewater Treatment: Dye Degradation. Water, Air, & Soil Pollution, 234(6), 349.
Lei L., Su Y., Zhou M., Zhang X., Chen X. (2007). Fabrication of Multi metal-Doped TiO2 Nanotube by Anodization in Mixed Aciid Solution. Material Research Bulletin. 42: 2230-2236
Miyake S, Kim S, Suda W, Oshima K, Nakamura M, Matsuoka T, Chihara N, Tomita A, Sato W, Kim SW, Morita H, Hattori M, Yamamura T. (2015). Dysbiosis in the Gut Microbiota of Patients with Multiple Sclerosis, with a Striking Depletion of Species Belonging to Clostridia XIVa and IV Clusters. PLoS One, 10(9)
Nisah, K., Aida, N., & Maufunna, Z. (2023). Uji Efektivitas Pengolahan Air Limbah Tahu Dengan Metode Fotodegradasi Menggunakan Fotokatalis TiO₂. AMINA, 5(2), 72-80.
Novitasari, D. A. A., Triyanto, D., & Nirmala, I. (2018). Rancang Bangun Sistem Monitoring pada Limbah Cair Industri Berbasis Mikrokontroler dengan Antarmuka Website. Jurnal Coding, Sistem Komputer Untan, 6(3), 43–53.
Nugroho, I.A. (2011) Deposisi Lapisan Titania dan Pembuatan Sistem Pengolah Air Limbah Organik Menggunakan Material Fotokatalis Titania (TiO2), Skripsi Fisika, Undip Semarang
Nurillahi, R., Halimah, D. N., Apriliani, D. G., & Fatimah, I. (2018). Pengolahan Limbah Batik Cair menggunakan Fotokatalis TiO₂-Abu Vulkanik Desa Wukirsari Yogyakarta. Khazanah: Jurnal Mahasiswa, 10(2).
Prastika, A., & Alamsah, I. (2022). Kinetika Adsorpsi Asam Tanat Pada Fotokatalis SiO2/TiO₂. G-Tech: Jurnal Teknologi Terapan, 6(1), 14-22.
Purnamawati, K. Y., Suyasa, I. B., & Mahardika, I. G. (2015). Penurunan Kadar Rhodamin B dalam Air Limbah dengan Biofiltrasi Sistem Tanaman. Ecotrophic, 9(2), 46-51.
Purnawan, C., Patiha, dan A.A. Qodri. (2011). Fotodegradasi Zat Warna Remazol Yellow FG dengan Fotokatalis Komposit TiO2/SiO2.Jurnal Ekosains, 1(3): 17-24
Rahman, D. Y., & Sulistyowati, R. (2023). Aplikasi fotokatalis TiO₂ dan alternatifnya untuk degradasi pewarna sintesis dalam limbah cair. Environmental Science Journal (Esjo): Jurnal Ilmu Lingkungan, 89-105.
Rahmawati, A., & Kusumawati, D. H. (2020). KOMPOSIT TiO₂/rGO SEBAGAI FOTOKATALIS UNTUK
MENDEGRADASI ZAT WARNA. Inovasi Fisika Indonesia, 9(2), 78-84.
Riyani, K., & Setyaningtyas, T. (2010). Penurunan Kadar Sianida Dalam Limbah Cair Tapioka Menggunakan Fotokatalis TiO₂. Molekul, 5(1), 50-55.
Rohman, T., Irwan, A., & Rahmi, Z. (2018). Penurunan Kadar Amoniak dan Fosfat Limbah Cair Tahu Secara Foto Katalitik Menggunakan TiO₂ dan H2O2. Jurnal Sains Natural, 8(2), 87.
Slamet, Ellyana, M., Bismo, S. (2008). Modifikasi Zeolit Alam Lampung dengan Fotokatalis TiO₂ melalui Metode Sol Gel dan Aplikasinya untuk Penyisihan Fenol. Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
Sucahya, T. N., Permatasari, N., & Nandiyanto, A. B. D. (2016). Fotokatalis untuk pengolahan limbah cair. Jurnal integrasi proses, 6(2).
Swandayani, R. E., & Sulastri, M. P. (2020). Identifikasi Komposisi dan Jenis Limbah Cair di Gili Air Kabupaten Lombok Utara. Naturalis: Jurnal Penelitian Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, 9(2), 143-147.
Tussaâ, R. (2015). Sintesis material fotokatalis TiO₂ untuk penjernihan limbah tekstil. Jurnal Fisika Unand, 4(1).
Zhang, Y. et al.,(2017). Adsorption Equilibrium and Kinetics of the Removal of Ammoniacal Nitrogen by Zeolite X/Activated Carbon Composite Synthesized from Elutrilithe. Journal of Chemistry. Hindawi Limited.