KARAKTERISASI NANOPARTIKEL ZnO EKSTRAK KULIT NANAS (Ananas comosus L.) SEBAGAI AKTIVITAS FOTOKATALITIK
CHARACTERIZATION OF ZnO NANOPARICLE FROM PINEAPPLE PEEL EXTRACT (Ananas comosus L.) AS PHOTOCATALITIC ACTIVITY
Methylene Blue sebagai salah satu limbah zat warna yang mencemari lingkungan perairan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan dan matinya organisme perairan. Nanopartikel ZnO banyak diaplikasikan sebagai fotokatalis karena memiliki aktivitas fotokatalisis yang tinggi, harga relatif murah dan tingkat toksisitas yang rendah. Demikian penelitian ini dilakukan dengan tujuan mendeskripsikan karakteristik nanopartikel ZnO ekstrak kulit nanas sebagai zat fotokatalitik dan menganalisis pengaruh variasi waktu iradiasi zat warna Methylene blue pada aktivitas fotokatalitik nanopartikel ZnO ekstrak kulit nanas. Nanopartikel ZnO disintesis menggunakan metode green synthesis dari ekstrak kulit nanas yang selanjutnya dikarakterisasi XRD, FTIR, FESEM, TEM, Raman Spectroscopy, Photoluminescence, dan uji aktivitas fotokatalis Methylene blue dengan pengaruh variasi lama penyinaran di bawah iradiasi sinar UV. Hasil analisis XRD menunjukkan nanopartikel ZnO memiliki fasa wurtzite dengan struktur kristal hexagonal. Hasil FTIR pada sampel ZnO memiliki puncak serapan 4000-400 cm-1 dengan gugus fungsi O-H alkohol dan fenol, -C=C alkena, C-O, C-N, dan Zn-O. Hasil Nanopartikel ZnO memiliki bentuk partikel bulat dengan ukuran rata-rata partikel 20 nm. Mode fonon optik aktif raman E2 (High) pada 439.05 cm-1 menegaskan pembentukan fase murni wurtzite nanopartikel ZnO heksagonal. Hasil karakterisasi Photoluminescence memiliki 2 puncak emisi pada 392.07 nm dan 595,07 nm terkait dengan cacat struktural seperti kekosongan oksigen dan Zn. Hasil uji efektivitas fotokatalitik nanopartikel ZnO menggunakan methylene blue 30 ppm menunjukkan nilai persen degradasi paling tinggi sebesar 99,86 % pada waktu 180 menit menggunakan sinar UV.
Kata Kunci: Nanopartikel ZnO, green synthesis, fotokatalitik, Methylene blue
ABSTRACT
Methylene Blue as one of the dye waste that pollutes the aquatic environment can cause environmental damage and death of aquatic organisms. ZnO nanoparticles are widely applied as photocatalysts because they have high photocatalytic activity, relatively cheap prices and low toxicity levels. Thus, this study was conducted with the aim of describing the characteristics of pineapple peel extract ZnO nanoparticles as a photocatalytic agent and analyzing the effect of variation of Methylene blue dye irradiation time on the photocatalytic activity of pineapple peel extract ZnO nanoparticles. ZnO nanoparticles were synthesized using green synthesis method from pineapple peel extract which was further characterized by XRD, FTIR, FESEM, TEM, Raman Spectroscopy, Photoluminescence, and Methylene blue photocatalyst activity test with the effect of variation of irradiation time under UV light irradiation. The XRD analysis showed that ZnO nanoparticles have wurtzite phase with hexagonal crystal structure. FTIR results on ZnO samples have absorption peaks of 4000-400 cm-1 with O-H alcohol and phenol, -C=C alkene, C-O, C-N, and Zn-O functional groups. The ZnO nanoparticles have a spherical particle shape with an average particle size of 20 nm. Raman active optical phonon mode E2 (High) at 439.05 cm-1 confirms the formation of pure wurtzite phase of hexagonal ZnO nanoparticles. Photoluminescence characterization results have 2 emission peaks at 392.07 nm and 595.07 nm associated with structural defects such as oxygen and Zn vacancies. The photocatalytic effectiveness test results of ZnO nanoparticles using 30 ppm Methylene blue showed the highest percent degradation value of 99.86% at 180 minutes using UV light.
Keywords: ZnO nanoparticles, green synthesis, photocatalytic, Methylene blue