Application of Immobilized Titanium Dioxide as Reusable Photocatalyst on Photocatalytic Degradation of Methylene Blue

Abstract

Titanium dioxide particles immobilized on polypropylene copolymer surfaces (TiO2/PC) have been successfully performed using a simple electrostatic-heating coating (EHC) method. The coating process was initiated by generating electroctatic charges on the polymer surfaces, followed by adhering TiO2 particles electrostatically onto the surface and completing with pressing at 110 o C for 4 minutes. The coated sheets have been applied to degrade methylene blue (MB) solution as a wastewater model under a direct sunlight exposure. Ten layers of TiO2 coated sheets produced the optimum decomposition rate with photodegradation effectiveness up to 99.30% for 4 days exposure. These materials are also repeatedly used, indicated by nearly unchange in the photodegradation effectiveness. After four times repetition, the coated sheets still function well by decomposition up to 99 % of MB compound. The material has potential for large scale wastewater treatment in the tropical regions.

Aktivitas Fotokatalitik TiO2 yang Dilapiskan pada Polipropilena Berbentuk Lembaran dan Butiran

“…Material utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah TiO2 teknis (Bratachem, Indonesia) sebagai fotokatalis (massa jenis 4.32 g/cm 3 dan rata-rata ukuran partikel sekitar 166 nm [10]). Material ini memiliki harga yang sangat murah dan spektrum serapan yang lebih lebar dibanding TiO2 murni [11].…”

“…Secara umum, metode coating yang digunakan para peneliti tersebut prosesnya sangat komplek dan membutuhkan peralatan yang mahal. Beberapa metode coating sederhana telah dilaporkan [9,10]. Aliah, dkk.…”

“…[9] menggunakan metode thermal milling untuk melapiskan serbuk TiO2 pada butiran polimer PP, sementara metode kombinasi elektrostatik dan pemanasan telah digunakan Sutisna, dkk. pada pelapisan lembar polimer PP dengan serbuk TiO2 [10]. Pada penelitian ini, aktifitas fotokatalitik dari kedua produk katalis tersebut akan dibandingkan.…”

“…Gambar 1. Diagram alir proses pelapisan serbuk TiO2 pada permukaan polimer PP berbentuk: (a) lembaran dengan metode kombinasi elektrostatik dan pemanasan [10], dan (b) butiran dengan metode thermal milling [9].…”

“…Pada saat permukaan polimer melunak karena pemanasan, Serbuk TiO2 yang diaduk bersama butiran polimer akan menempel secara merata ke permukaan polimer, sehingga homogenitas penempelannya lebih baik. Dalam eksperimen untuk menentukan aktivitas fotokatalitik dari katalis TiO2/PP, kami telah menggunakan parameter optimum jumlah katalis yang digunakan, yaitu 10 lapis untuk lembar katalis [10] dan 2 lapis untuk butiran katalis [9]. Masing-masing katalis dimasukkan ke dalam sebuah cup plastik berisi 300 ml larutan MB 25 ppm.…”