SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT ZnO/rGO DARI LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS UNTUK DEGRADASI METILEN BIRU

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF ZnO/rGO NANOCOMPOSITES FROM PALM OIL SHELL WASTE AS PHOTOCATALYTIC MATERIALS FOR METHYLENE BLUE DEGRADATION

Semikonduktor seperti nanopartikel ZnO telah menjadi salah satu topik penelitian yang sangat berkembang karena aplikasinya yang luas. Salah satu penerapannya adalah sebagai fotokatalis untuk pengolahan limbah tekstil. Penambahan bahan karbon aktif yang berasal dari cangkang kelapa sawit dapat meningkatkan efisiensi fotokatalisis dan dapat memfasilitasi transfer elektron yang lebih efisien dan meningkatkan jumlah muatan yang tersedia untuk reaksi oksidasi zat pewarna toksik dalam limbah tekstil. dengan demikian, pada penelitian ini dilakukan dengan tujuan (1) Menganalisis karakteristik nanokomposit ZnO/rGO yang di sintesis melalui metode in-situ hidrotermal. (2) Menganalisis nilai persentase degradasi zat warna metilen biru pada aktivitas fotokatalis yang dicapai ZnO/rGO dengan sinar UV. nanokomposit ZnO/rGO disintesis menggunakan metode hidrotermal in-situ dengan memanfaatkan limbah cangkang kelapa sawit sebagai prekusor untuk graphene oxide (GO). Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD, FTIR, SEM, UV-Vis, Raman Spektroskopi dan fotokatalis metilen biru dibawah penyinaran UV. hasil penelitian menunjukkan nanokomposit zno/rgo pada hasil XRD tidak terlihat puncak rGO yang disebabkan karena gangguan penumpukan rGO dengan adanya penyisipan nanopartikel ZnO, memiliki struktur kristal hexagonal wurzite, ukuran rata-rata butir 89,63 nm dan memiliki celah pita energi berkisar 2,94-2,81 eV. pada aktivitas fotokatalis besarnya massa variasi nanokomposit berpengaruh terhadap fotodegradasi zat pewarna diketahui 5% massa variasi ZnO/rGO memiliki persentase degradasi sebesar 98% sedangkan pada 10% massa variasi terdegradasi sebesar 99,1% setelah penyinaran UV selama 60 menit

Kata Kunci : nanokomposit ZnO/rGO, fotokatalis, metilen biru. 

Semiconductors such as ZnO nanoparticles have become a highly developing research topic due to their broad applications. One of their applications is as a photocatalyst for the treatment of textile waste. The addition of activated carbon derived from palm shell can enhance the efficiency of photocatalysis, facilitate more efficient electron transfer, and increase the number of charges available for the oxidation reaction of toxic dyes in textile waste. Therefore, this research aims to (1) analyze the characteristics of ZnO/rGO nanocomposites synthesized through the in-situ hydrothermal method, and (2) analyze the percentage degradation value of methylene blue dye in the photocatalytic activity achieved by ZnO/rGO under UV light. ZnO/rGO nanocomposites were synthesized using the in-situ hydrothermal method by utilizing palm shell waste as a precursor for graphene oxide (GO). Characterization was performed using XRD, FTIR, SEM, UV-Vis, Raman Spectroscopy, and photocatalysis of methylene blue under UV irradiation. The research results showed that in the ZnO/rGO nanocomposites, no rGO peak was observed in the XRD results due to the disruption of rGO stacking with the insertion of ZnO nanoparticles. The nanocomposites had a hexagonal wurtzite crystal structure, an average grain size of 89.63 nm, and an energy bandgap ranging from 2.94-2.81 eV. In photocatalytic activity, the mass variation of the nanocomposites influenced the photodegradation of the dye. It was found that a 5% mass variation of ZnO/rGO had a degradation percentage of 98%, while a 10% mass variation had a degradation percentage of 99.1% after 60 minutes of UV irradiation.

Keywords: ZnO/rGO nanocomposites, photocatalyst, methylene blue