i
PROPOSAL
PENELITIAN MEGISTER
DANA ITS TAHUN 2020
Pusat Studi SainsFundamental
JUDUL PENELITIAN:
SINTESIS ZIF-8/TiO2 SECARA INSITU DAN IMPREGNASI SEBAGAI FOTOKATALIS PADA REAKSI FOTODEGRADASI ZAT
WARNA ANIONIK DAN KATIONIK
Tim Peneliti:
Ketua: Dr. Yuly Kusumawati, S.Si., M.Si (Kimia/FSAD/ITS)
Anggota 1: Prof. Hamzah Fansuri, M.Si., Ph.D. (Kimia/FSAD/ITS)
DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2020
Anggota 2: Ratna Ediati, M. S., Ph. D (Kimia/FSAD/ITS)
ii
ABSTRAK
Pengembangan material baru yang berfungsi sebagai fotokatalis dalam mempercepat reaksi fotodegradasi zat warna anionik dan kationik terus dilakukan. TiO2
merupakan oksida logam yang memiliki energi bandgap (Eg=3,2 eV) dan ZnO (Eg=3,17 eV), dimana kedua logam oksida tersebut merupakan bahan semikonduktor yang sangat baik jika digunakan sebagai fotokatalis zat warna anionik dan kationik. Namun aktivitas fotokatalis TiO2 perlu ditingkatkan dengan material lain sebagai pendukungnya. Salah satu material pendukung adalah MOF (Metal Organik Framework), material berpori yang tersusun atas logam dan ligam organik. Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIF) ZIF-8 merupakan sub kelas MOF yang mengandung ion Zn2+ yang dapat bekerja secara sinergi dengan TiO2. sehingga dapat meningkatkan aktivitas fotokatalisnya. Selain itu, luas permukaan spesifik yang besar dan struktur pori yang teratur merupakan keuntungan penggunaan ZIF-8 sebagai material pendukung katalis. Peningkatan aktivitas fotokatalis ini juga memerlukan penyerapan sinar UV, sehingga dihasilkan elektron dan hole. Hole merupakan lubang positif yang disebabkan oleh perpindahan elektron. Elektron dan hole merupakan spesies terpenting untuk memulai proses fotodegradasi. ZIF-8/TiO2 diharapkan mampu bekerja secara efektif dan simultan untuk mendegradasi zat warna anionik ataupun kationik. ZIF-8/TiO2 mempunyai kelebihan struktur berpori dan mempunyai luas permukaan yang besar jika dibandingkan dengan TiO2 murni. Tujuan penelitian ini diharapkan reaksi fotodegradasi dapat lebih efektif dengan adanya material ZIF-8/TiO2 sebagai fotokatalis sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang ramah lingkungan dan tidak berbahaya. Pada penelitian ini akan dilakukan sintesis dan karakterisasi ZIF-8/TiO2 serta efektivitasnya terhadap reaksi fotodegradasi terhadap zat warna anionik dan kationik. Material ZIF-8/TiO2 diuji karakterisasinya menggunakan XRD, DR-UV, SEM, FTIR, dan GC, serta Spektrofotometer UV. Instrumen XRD digunakan untuk mengetahui struktur kristal, DR-UV untuk mengetahui nilai band gap dan SEM untuk mengetahui morfologi kristal dan % komposisinya. FTIR untuk mengetahui gugus fungsi yang berubah, sedangkan Spektrofotometer UV untuk mengetahui adsorbansi dari senyawa zat warna yang terdegradasi. Penelitian Megister ini melibatkan sedikitnya 1 mahasiswa S3 serta merupakan penelitian pendukung unggulan yang mendukung roadmap penelitian Laboratorium Kimia Material dan Energi (sudah LBE), serta sesuai dengan roadmap penelitian Pusat Studi Sains Fundamental. Luaran dari penelitian berupa artikel-artikel ilmiah yang dipublikasi dalam Seminar Nasional, Seminar Internasional dan Jurnal Internasional terindeks Scopus (Materials Today Chemistry, Q1), meluluskan 3 mahasiswa S1, Buku Ajar serta draft Paten.
Kata kunci: Sintesis ZIF-8/TiO2,insitu, impregnasi, fotokatalis, fotodegradasi.
iii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................................ ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................. v
DAFTAR TABEL ................................................................................................................. v
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................................. 1
1.2 Perumusan dan Pembatasan Masalah .......................................................................... 3
1.3 Tujuan .......................................................................................................................... 3
1.4 Urgensi Penelitian ....................................................................................................... 4
1.5 Target Luaran ............................................................ Error! Bookmark not defined.
1.5.1 Teori .................................................................. Error! Bookmark not defined.
1.5.2 Publikasi .............................................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................... 5
2.1 Metal Organik Framework (MOF) .............................................................................. 5
2.2 Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) dan ZIF-8.................................................... 6
2.3. Sintesis ZIF-8 ............................................................................................................. 8
2.4. Sintesis ZIF-8/TiO2 ................................................................................................... 9
2.5. Titanium Dioksida (TiO2) sebagai fotokatalis ......................................................... 10
2.6 Penelitian Sebelumnya .............................................................................................. 12
2.7 Kesesuaian dengan Roadmap Penelitian ................................................................... 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................ 17
3.1 Alat dan bahan ........................................................................................................... 18
3.1.1 Alat ..................................................................................................................... 18
3.1.2 Bahan .................................................................................................................. 18
3.2 Prosedur Penelitian .................................................................................................... 19
3.2.1 Sintesis ZIF-8 Dengan Metoda Solvotermal ..................................................... 19
3.2.2 Sintesis ZIF8/TiO2 ............................................................................................. 19
3.2.3 Penggujian Akivitas Fotokatalitik ...................................................................... 20
3.2.4 Karakterisasi Hasil Sintesis ZIF-8 ...................................................................... 20
3.3. Skema Kerja Penelitian ............................................................................................ 22
3.4 Deskripsi Uraian Tugas Tenaga Peneliti ................................................................... 23
iv
BAB IV JADWAL .............................................................................................................. 25
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 26
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur ZIF-8 .................................................................................................. 7
Gambar 2.2 Difraktiigram XRD TiO2/Karbon Nanotube .................................................. 12
Gambar 2.3 Mikrograf SEM TiO2/Karbon Nanotube ........................................................ 13
Gambar 2.4 Uji kinerja fotokatalistik TiO2/Karbon nanotube ........................................... 14
Gambar 2.5 Hasil Sintesis ZIF-8 setelah proses solvotermal dengan variasi penambahan
Al-MCM-41 ................................................................................................... 15
Gambar 2.6 Difraktogram XRD ZIF-8 penelitian sebelumnya ........................................ 15
Gambar 2.7 Mikrograf SEM ZIF-8 penelitian sebelumnya .............................................. 16
Gambar 2.8 Fishbone tahapan penelitian terkait material Fotokatalitik ........................... 16
Gambar 3.1 Reaktor fotokatalisis ....................................................................................... 18
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data struktur kristal TiO2 (Mital dan Manoj, 2011) .................................... 10
Tabel 3.1 Deskripsi Uraian Tugas Ketua dan Anggota Peneliti .................................. 23
Tabel 3.2 Deskripsi Uraian Kerja Mahasiswa ............................................................. 24
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Zat pewarna telah digunakan secara luas di berbagai jenis industri seperti tekstil,
karet, plastik, penyamakan kulit, kosmetika, farmasi, dan sebagainya yang menghasilkan
produk berupa produk berwarna [1]. Akan tetapi, penggunaan zat warna secara berlebihan
dapat menyebabkan permasalahan lingkungan yaitu masukanya zat pewarna sebagai
limbah dalam air. Lebih dari 15% pewarna sintetis yang digunakan hilang bersama air sisa
proses sebagai limbah cair yang dibuang ke lingkungan [2]. Keberadaan zat warna dalam
air dapat mengurangi penetrasi sinar matahari ke dalam air dan mempengaruhi proses
pertumbuhan dan fotosintesis organisme air [3]. Zat pewarna juga dapat menyebabkan
berbagai masalah kesehatan seperti alergi, iritasi, kanker dan mutasi sel pada makhluk
hidup. Selain itu, zat pewarna merupakan senyawa yang persisten dan sulit terurai di alam
[4]. Permasalahan tersebut menjadikan pengolahan limbah zat warna perlu dilakukan
untuk menurunkan dampak negatif yang dihasilkan pada lingkungan.
Beberapa metode telah dikembangkan untuk mengolah dan mengurangi zat
pewarna dalam limbah dan badan air. Metode yang telah digunakan diantaranya yaitu
adsorpsi, koagulasi, flotasi dan sedimentasi [5]. Metode tersebut secara efektif dapat
mengurangi kadar zat pewarna dan mudah diaplikasikan dalam air. Namun, metode
tersebut memiliki kekurangan karena metode tersebut hanya memindahkan kontaminan zat
pewarna dari badan air menuju tempat lain tanpa mereduksi dan mendegradasi zat
pewarna, sehingga akan memunculkan resiko terlepasnya kembali kontaminan ke
lingkungan [6]. Selain itu, metode tersebut juga menghasilkan kontaminan sekunder yang
membutuhkan proses pengolahan yang lebih lanjut. Metode lain yang dapat digunakan
untuk mengolah limbah zat pewarna adalah menggunakan metode proses oksidasi lanjutan
(Advanced Oxidation Process/AOPs). Metode ini dapat mendegradasi kontaminan zat
pewarna menjadi molekul kecil yang kurang berbahaya melalui pemutusan ikatan oleh
radikal hidroksil (OH•) yang dihasilkan oleh reaksi redoks. Hal tersebut menjadikan
metode AOPs telah menarik perhatian peneliti karena mudah diaplikasikan dan
menghasilkan residu yang jauh lebih sedikit dibandingkan dengan metode konvensional
[5]. Salah satu metode AOPs yang telah digunakan adalah metode fotokatalis
menggunakan semikonduktor seperti TiO2.
2
TiO2 adalah salah satu semikonduktor yang sering digunakan sebagai fotokatalis
karena fotostabilisitas yang baik, ketersediaan yang mencukupi, cenderung inert pada
makhluk hidup, kestabilan kimia yang tinggi, tidak larut dalam air, serta hanya
membutuhkan temperatur operasi dan konsumsi energi yang rendah [7]. Namun,
kekurangan penggunaan TiO2 dalam fotokatalisis berkaitan dengan celah energi (bandgap)
yang relatif besar (sekitar 3,2 eV) dan hanya dapat menyerap sebagian kecil radiasi UV
[8]. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, beberapa metode telah dikembangkan untuk
memodifikasi sifat TiO2, sehingga dapat menyerap cahaya dalam daerah sinar tampak.
Sampai saat ini, terdapat beberapa metode yang telah digunakan untuk
memodifikasi fotokatalis TiO2 agar bersifat aktif pada daerah sinar tampak [9]. Strategi
tersebut diantaranya pen-doping-an dengan ion logam transisi dan mulia, pemekaan
dengan zat organik, modifikasi dengan doping non-logam. Pen-doping-an dengan ion
logam dapat secara efektif. Selain itu, penambahan TiO2 pada suatu material pendukung
juga mampu meningkatkan aktivitas fotokatalis. Material berpori dari kelompok Metal
Organic Framework (MOF) telah banyak dilaporkan sebagai pendukung katalis karena
memiliki luas permukaan yang besar, struktur pori yang teratur dan sifat kimia yang
mudah didesain sesuai dengan kebutuhan aplikasinya.
ZIF (Zeolite Imidazol Framework) merupakan salah satu jenis MOF yang banyak
dikembangkan oleh para peneliti. Material ZIF sering diaplikasikan sebagai adsorben
karena memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan struktur porinya yang teratur.
Salah satu bagian dari ZIF yaitu ZIF-8 yang terbentuk dari interaksi ion logam Zn2+
dengan atom N dari ligan imidazol yang terdeprotonasi untuk membentuk kerangka yang
khas [10]. Material ZIF-8 pernah diaplikasikan sebagai material fotokatalis yaitu Congo
Red [11], Metilen Biru [12], Metilen Oranye dan Rodamin B [6]. ZIF-8 telah dipilih
sebagai agen enkapsulasi karena stabilitas termal dan kimianya yang tinggi, yang
membuatnya menjadi pendukung yang sangat efisien untuk membentuk komposit
terdoping TiO2 [13]. Aktivitas foto-katalitik ZIF-8 dan kompositnya dengan bahan nano
baru-baru ini sangat dieksplorasi di bawah radiasi UV, misalnya. Au @ MOF-5, Fe3O4 @
MOF-5, ZnO @ ZIF-8 dan Pt @ ZIF-8 [14-16].
Berdasarkan studi literatur diatas, peneliti bertujuan untuk membuat material
fotokatalis TiO2 pada ZIF-8 sebagai material pendukung. ZIF-8 dipilih sebagai
material pendukung pada penelitian ini karena memiliki luas permukaan besar dan
stabilitas termal tinggi. Dengan material ZIF-8/TiO2 diharapkan dapat menghasilkan sifat
baru dan lebih unggul dari TiO2 murni. Nanokomposit merupakan material yang dibuat
3
dengan menyisipkan nanopartikel dalam sampel material makroskopik. Dengan
penggabungan semikonduktor seperti TiO2 dengan ZIF-8 diharapkan dapat meningkatkan
sifat fisik dan karakteristik fotokatalisnya dan meningkatkan reaksi fotodegradasi.
Pertemuan antara semikonduktor tersebut secara tidak langsung akan mempengaruhi
energi dan proses transfer muatan antar muka dari zat warna.
Pada penelitian pendahuluan yang telah kami lakukan, material MOF jenis ZIF-8
telah berhasil disintesis dengan metode hidrotermal pada suhu kamar sebagai adsorpsi zat
warna anionik dan kationik. Padatan yang diperoleh dikarakterisasi dengan instrumen
XRD dan FTIR. Hasil XRD menunjukkan bahwa material hasil sintesis memiliki puncak
karakteristik yang sama dengan ZIF-8.
1.2 Perumusan dan Pembatasan Masalah
Pada penelitian kami sebelumnya, ZIF-8 telah berhasil disintesis dengan metode
hidrotermal pada suhu kamar. Selain itu, aktivitas fotokatalitik TiO2 dalam degradasi zat
warna telah dilaporkan. Hasil penelitian menunjukkan penambahan TiO2 pada pendukung
karbon nanotube dapat meningkatkan kinerja material sebagai material fotokatalis
degradasi zat warna. Adanya material pendukung pada TiO2 memiliki peranan penting
dalam peningkatan persen degradasi. Berdasarkan penelitian pendahuluan yang telah
kami lakukan, pada penelitian ini akan disintesis ZIF-8 sebagai material pendukung
TiO2 dalam reaksi fotokatalis degradasi zat warna kationik dan anionik. Keberadaan oksida
logam ZnO dan TiO2 diharapkan dapat meningkatkan interaksi antara molekul adsorbat
sehingga meningkatkan nilaipersen degradasi zat warna. Optimalisasi kondisi sintesis
komposit TiO2/ZIF-8 dan kondisi reaksi fotokatalis dipelajari dalam penelitian ini.
1.3 Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah:
1) Mendapatkan material fotokatalis ZIF-8/TiO2 dengan optimasi kondisi sintesis
melalui metode insitu dan impregnasi serta menentukan karakteristik padatan
hasil sintesis dari hasil analisis dengan XRD, FTIR, SEM/EDX dan adsorpsi-
desorpsi nitrogen.
2) Menentukan kinerja material hasil sintesis sebagai material fotokatalis
degradasi zat warna anionik dan kationik serta optimalisasi kondisi reaksi.
3) Menerapkan daur ulang adsorben untuk proses selanjutnya.
Penelitian yang diusulkan ini sesuai dengan Roadmap ITS yang tercantum dalam
tabel Road Map Pusat Penelitian SainsFundamental di bidang Eksplorasi potensi
4
material maju dibidang pengembangan sintesis material berpori dan kinerjanya
sebagai katalis.
1.4 Target Luaran
Publikasi
Luaran utama yang akan dihasilkan adalah publikasi pada jurnal internasional
terindeks, Rasayan Journal of Chemistry (Q2). Selain itu, luaran kegiatan sesuai yang
dijanjikan, tercantum pada tabel berikut.
Luaran kegiatan penelitian Target Luaran, Jumlah
Seminar nasional/internasional 2
Jurnal nasional terakreditasi atau non-akreditasi 1
Jurnal internasional terindeks 1
Meluluskan mahasiswa S-1 dan S3 2
Buku Ajar 1
Paten 1
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Metal Organik Framework (MOF)
Metal Organik Framework (MOF) merupakan senyawa anorganik yang tersusun
atas kluster ion-ion logam yang membentuk ikatan koordinasi dengan linker organik.
Linker organik merupakan jenis ligan mono, di, tri, atau tetradentrat. Hal ini yang
menyebabkan MOF memiliki pori-pori lebih bagus dibandingkan dengan material berpori
lainnya seperti zeolit, karbon aktif, dan lain-lain. Linker organik seperti asam karboksilat
aromatik divalen dan trivalen atau N yang mengandung aromatik berikatan dengan seng,
tembaga, kromium, aluminium, serta logam lain untuk membentuk kerangka aktif. Node
logam (ion logam atau kluster logam) pada MOF berfungsi sebagai titik penghubung,
sedangkan ligan organik berfungsi sebagai bridge (jembatan) untuk menghubungkan node
logam yang koordinatif membentuk kerangka tiga dimensi [17]. Ion logam dan ligan
organik dalam pembentukan MOF mempunyai peranan yang sangat penting, karena
apabila diubah jenis logam dan ligannya maka akan membentuk sub kelas MOF yang baru
[18]. MOF memiliki beberapa karakteristik yang khas, seperti struktur yang bervariasi,
luas permukaan yang besar, kemampuan adsorpsi yang besar, dan ukuran pori yang stabil
dengan ukuran pori rata-rata 2 nm. Selain itu, MOF juga memiliki porositas yang besar
dan dapat secara mudah dimodifikasi. Modifikasi ukuran pori MOF dari mikropori
menjadi mesopori dapat dilakukan melalui pengubahan konektivitas ion anorganik dengan
linker organiknya. Hal ini membuat MOF sangat menarik untuk digunakan dalam
beberapa aplikasi, meliputi adsorpsi, penyimpan gas, pemisahan, sensor dan katalis.
Seperti halnya zeolit, MOF juga digunakan untuk pembentukan membran [20].
Berdasarkan strukturnya, MOF dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu MOF
dengan struktur berpori dan MOF dengan struktur tidak berpori. Adanya akses untuk
molekul asing dapat masuk dan mengisi pori mempengaruhi struktur dari MOF tersebut.
MOF dengan struktur tidak berpori diakibatkan oleh molekul dalam produk akhir yang
mengisi rongga dan berinteraksi dengan kerangka MOF melalui gaya elektrostatik yang
kuat. Struktur MOF juga dipengaruhi oleh karakteristik dari jenis ligan penyusunnya,
seperti sudut ikatan, panjang ligan, bulkiness, dan sebagainya. Struktur MOF dapat
ditunjukkan melalui (Gambar 2.1), yang dipreparasi menggunakan ligan organik seperti
H2BDC (1,4- asam benzen dikarboksilat ), H3BTC (1,3,5 asam benzen trikarboksilat),
6
H2BDC-NH2 (2,5-dihidroksi-1,4-asam benzen dikarboksilat), dan C4N2H6 (2-metil
imidazol). Berdasarkan penelitian sebelumnya, lebih dari 20.000 MOF telah disintesis
yang memiliki luas permukaan dengan rentang 1000-10.000 m2/g [21]. MOF-5 dilaporkan
oleh Yagi dkk. (1999), telah banyak menarik perhatian, karena struktur framework yang
kuat didukung oleh porositas yang permanen, sehingga MOF banyak diaplikasikan sebagai
penyimpan gas dan katalis heterogen [22]. MOF-5 tersusun dari logam [Zn4O6]6+ yang
dihubungkan dengan linker dikarboksilat. MOF lain tipe CuBTC (HKUST-1) pertama kali
dilaporkan oleh Choi dkk. (2008) adalah material yang banyak diteliti dibandingkan
dengan jenis MOF lain [23]. HKUST-1 mempunyai stabilitas yang baik terhadap
kelembapan, stabilitas termal yang bagus, dan secara relatif mudah disintesis. HKUST-1
mempunyai tiga struktur pori yaitu, pori utama dengan diameter 9 Å, pori pinggir dengan
diameter sedang 5 Å, dan bentuk triangular dengan diameter paling kecil 3,5 Å. MIL-101
menjadi material yang sangat diminati untuk katalis dan adsorpsi. MIL-101 (Cr3O (F/OH
(H2O)2[C6H4(CO2)2]3) adalah MOF kuat yang memiliki luas permukaan tinggi,
disintesis secara hidrotermal dengan garam krom dan ligan H2BDC dalam sebuah
autoclave dibawah tekanan autogeneus [24].
2.2 Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) dan ZIF-8
Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) merupakan sub kelas dari MOF. ZIFs
terdiri dari node logam Zn atau Co yang terkoordinasi pada linker-linker imidazol
membentuk kerangka netral yang menyediakan pori-pori berukuran nano. Sudut ikat
logam-linker-logam (mendekati 145˚) dalam ZIFs mirip dengan sudut ikat T-O-T dalam
zeolit. Keunggulan ZIFs daripada zeolit adalah struktur kerangkanya yang fleksibel,
sehingga dapat dimodifikasi sifat permukaannya [25]. Tipe dari ZIF tergantung pada
penyusunnya, yaitu ion logam dan ligan imidazol. Berdasarkan penelitian Park dkk.
(2006), terdapat 12 tipe ZIF yang telah disintesis [26]. Adapun tipe dari ZIF yang telah
disintesis meliputi ZIF-1, ZIF-2, ZIF-3, ZIF-4, ZIF6, ZIF-7, ZIF-8, ZIF-10, ZIF-11 yang
merupakan polimerisasi dari ion Zn2+, serta ZIF-9 dan ZIF-12 yang merupakan
polimerisasi dari ion Co2+.
Zeolitic Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) Zeolitic Imidazole Framework-8 (ZIF-
8) merupakan sub kelompok dari ZIFs yang tersusun dari kation logam Zn2+ dan ligan 2-
metil imidazol sebagai penghubung (bridging) yang terkoordinasi secara tetrahedral dan
membentuk topologi sodalit (SOD). Secara komersial ZIF-8 dikenal sebagai Basolite
Z1200® BASF. Topologi ZIF-8 dibentuk oleh cincin segi empat dan enam dari kluster
7
ZnN4. ZIF-8 yang telah berhasil disintesis sebelumnya mempunyai ukuran pori dengan
diameter rongga internal mencapai 11,6 Å [20], mempunyai space group kubus (I-43m)
dengan dimensi unit sel 16,32 Å [27] , volume mikropori 0,31 cm3/g dan luas permukaan
secara BET 1.079 m2/g [10]. Selain itu, ZIF-8 merupakan kelompok material kristalin baru
yang mempunyai tingkat porositas tinggi (90 % volume bebas) dan luas permukaan
mencapai 6000 m2/g [25]. Menurut perhitungan DFT, material ZIF-8 tersusun dari sisi
asam lewis (logam Zn) dan basa lewis (N pada ligan imidazol). Struktur ZIF-8 ditunjukkan
pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Struktur ZIF-8
Struktur kristal ZIF-8 mempunyai kesamaan topologi seperti yang ditemukan pada
zeolit aluminosilikat. Kerangka zeolit tersusun atas silikon dan aluminum yang
dijembatani oleh atom oksigen. Jika dibandingkan dengan ZIF-8, Si atau Al tetrahedral
dan jembatan O pada zeolit digantikan oleh logam transisi (seperti Zn atau Co) dan
pengikat imidazol. Pada ZIF-8 terdapat pori regular dan channel yang berfungsi sebagai
jalur masuk untuk molekul tamu [28]. Secara spesifik pusat logam tetrahedral yang
berkoordinasi dengan atom nitrogen pada posisi 1,3 jembatan ligan imidazolat mempunyai
sudut 145° pada pusat M-MeIm-M yang sesuai dengan sudut Si-O-Si pada silika dan zeolit
sesuai dengan (Gambar 2.3). Keunggulan ZIF dibanding dengan jenis MOF yang lain
adalah memiliki intrakristalin yang besar, luas permukaan besar, dan mempunyai
kestabilan termal.
Karena strukturnya yang fleksibel dan mempunyai kestabilan termal tinggi, ZIF-8
banyak menarik perhatian sebagai material penyimpan hidrogen (H2), adsorpsi CO2,
pemisahan alkana atau alkena, dan katalis heterogen. Baru-baru ini , ZIF-8 juga telah
8
berhasil disintesis sebagai membran. Membran dapat memisahkan molekul dengan faktor
pemisahan 35 pada campuran propilena atau propana. Hal ini dikarenakan adanya ukuran
celah pori yang efektif (4.0-4.2 A) untuk pemisahan molekul propilena (mendekati 40 A)
dari propana (mendekati 43 A) [29]. ZIF-8 dikenal sebagai katalis dalam reaksi kondensasi
Knoevenagel, transesterifikasi dan alkilasi Friedel Craft. Reaksi tersebut berjalan dengan
baik dengan menggunakan material ZIF-8 berukuran mikro [30] (Tsai dkk., 2016).
2.3. Sintesis ZIF-8
Metode yang dapat digunakan untuk mensintesis ZIF-8 adalah metode solvotermal
dan atau hidrotermal. Metode solvotermal dapat didefinisikan sebagai proses dalam reaksi
bejana tertutup yang meliputi dekomposisi atau reaksi kimia antara prekursor dalam
pelarut pada suhu lebih tinggi dari pada titik didih pelarutnya. Metode solvotermal hampir
sama dengan hidrotermal, hanya saja pada solvotermal menggunakan pelarut selain air.
ZIF-8 telah berhasil disintesis dengan metode solvotermal, yaitu dengan pelarut
organik, seperti dimetil formamida (DMF), metanol, etanol, serta campuran DMF dan
DEF. Metode sintesis solvotermal dalam metanol dilakukan pada suhu kamar yang
menghasilkan tekstur dan ukuran kristal lebih kecil [31]. Sintesis ZIF8 dengan metanol
pada suhu kamar dilakukan tanpa penambahan agen stabilisasi, karena reaksi sintesis
terpromosi oleh interaksiinteraksi molekul antara reagen [32, 30]. Sintesis ZIF-8 dalam
pelarut DMF juga dilakukan oleh Sulistiyo (2013) dengan variasi suhu (100, 120 dan 140
ºC) dan waktu reaksi (6, 12, 24, 36 dan 48 jam) [33]. ZIF-8 hasil sintesis dengan morfologi
paling teratur dan luas permukaan besar dihasilkan pada kondisi suhu solvotermal 120 ºC
selama 24 jam dengan luas permukaan 664,57 m2/g. Penggunaan metode hidrotermal
dilaporkan oleh Phan dkk. (2011), menghasilkan stabilitas termal ZIF-8 hanya mencapai
200 °C dengan ukuran partikel ~85 nm, volume mikropori sekitar 0,31 cm3/g dan luas area
BET 1079 m2/g [10]. Sintesis secara hidrotermal juga dilakukan oleh Kida dkk. (2013),
yang menghasilkan ZIF-8 dengan luas permukaan dan volum mikropori yang tinggi (~0,65
cm3/g) pada perbandingan molar MeIM/Zn2+ lebih dari 40 [34]. Gross dkk. (2012),
melakukan penelitian dengan penambahan modulator trietilamin (TEA) pada sintesis ZIF-
8 dalam pelarut air [35]. Trietilamin berfungsi sebagai pendeprotonasi ligan organik yang
menyebabkan krisal berukuran besar dan dapat tumbuh disemua arah dengan persentase
yield sebesar 95%. Metode solvotermal memiliki kemampuan untuk meningkatkan
kelarutan reaktan, menumbuhkan material-material kristal yang sempurna, dan membuat
9
fasa-fasa metastabil penting yang sulit dibuat atau tidak bisa dibuat melalui reaksi
tradisional [12]. Berbagai macam metode digunakan para peneliti untuk pengembangan
material ZIF-8 agar menghasilkan struktur kerangka yang kokoh. Metode yang paling
banyak dikembangkan adalah metode solvotermal dengan pelarut DMF, DEF dan metanol.
2.4. Sintesis ZIF-8/TiO2
Pada umumnya MOF merupakan material jenis mikropori. MOF dengan ukuran
pori mikro memiliki kelemahan, yaitu menghambat laju difusi (adsorpsi dan reaksi) dalam
material tersebut. Oleh karena itu, dengan adanya penambahan ion logam atau senyawa
lain menjadi solusi pada permasalahan laju difusi dalam MOF. Berdasarkan penelitian
yang dilakukan Kondo dkk. (2012), melaporkan bahwa adanya material silika mesopori
sebagai pendukung MOF dapat meningkatkan kestabilan termal dari MOF tersebut [36].
Kristal MOF akan terbentuk disekitar silika mesopore yang menghasilkan MOF dengan
luas permukaan dan porositas yang tinggi. Komposit yang terbentuk menunjukan kapasitas
adsorpsi yang tinggi dengan loop histerisis dalam isoterm adsorpsi desorpsi nitrogen pada
77 K dan adsorpsi yang tinggi dalam etanol pada 303 K. Hal ini mengindikasikan adanya
integrasi material mikropori/mesopori. Adapun silika mesopori yang dapat digunakan
adalah SBA-15 [36], dan MCM-41 [37]. Yaghi dkk. (2006), melaporkan beberapa logam
yang dapat digunakan untuk meningkatkan sifat spesifik dari MOF yaitu Mg2+, Zr2+, Co3+,
Ni2+, Cu2+, Cr3+, Zn2+, dan Pt2+ [38]. Selain itu juga dapat digunakan garam Ag, seperti
AgI dan Ag2CO3 sebagai pendukung MOF [39].
ZIF-8/TiO2 dapat disintesis dengan cara insitu atau dengan impregnasi. Cara
sintesis insitu adalah sintesis ZIF-8 dilakukan bersamaan dengan penambahan logam tau
senyawa lain ke dalam bejana sebelum distrirer. Sedangkan sintesis dengan cara
impregnasi adalah sintesis ZIF-8 dilakukan terlebih dahulu baru kemudian ditambahkan
TiO2 setelah itu distirer. Jafar Abdi., dkk (2019) telah berhasil mensintesis TiO2/ZrO2
sebagai fotokatalis turunan logam Zr untuk mendegradasi polutan organik [40]. Dalam
Jianhao Qiu ,dkk mereview beberapa ZIF-8 yang telah berhasil disintesis dengan
penambahan logam lain untuk beberapa aplikasi [41]. ZIF-8/ZnO untuk reduksi Cr(VI),
degradasi Metilen Blue. ZIF-8/TiO2 juga digunakan untuk mendegradasi Rhodamin B dan
reduksi Cr(VI).
10
2.5. Titanium Dioksida (TiO2) sebagai fotokatalis
Titanium dioksida (TiO2) atau yang lebih dikenal sebagai titania memiliki tiga
polimorf yang berbeda yaitu anatase, rutile dan brookite. Setiap polimorf memiliki sifat
dan karakteristik yang berbeda yang dapat dilihat pada Tabel 2.1. Dua polimorf merupakan
bentuk metastabil yakni anatase dan brookite yang akan berubah menjadi polimorf yang
lebih stabil yaitu rutile dengan karbonisasi diats temperatur 600 °C [42]. Pada setiap
polimorf, titanium dioksida terdiri atom titanium (Ti4+) yang berkoordinasi dengan enam
atom oksigen (O2-) membentuk koordinasi oktahedral TiO6.
Tabel 2.1 Data struktur kristal TiO2 [43]
Sifat Anatase Rutile Brookite
Struktur Kristal Tetragonal Tetragonal Orthorombik
Konstanta kristal (Å) � = 4.5936
b = 4.5936
c = 2.9587
� = 3.784
b = 3.784
c = 9.515
� = 9.184
b = 5.447
c = 5.154
Jumlah molekul tiap sel 2 2 4
Volum (Å3) 31.2160 34.061 32.172
Sifat Anatase Rutile Brookite
Densitas (g cm-3) 4.13 3.79 3.99
Panjang Ti-O (Å) 1.949 (4)
1.980 (2)
1.937 (4)
1.965 (2)
1.87-2.04
Sudut ikatan O-Ti-O 81.2°
90.0°
77.7°
92.6°
77.0-105.0°
Penggunaan TiO2 sebagai fotokatalis pertama kali dilakukan oleh Kato dan
Masuo (1964) dalam proses oksidasi Tetralin menggunakan TiO2 terluminasi sinar UV
(dalam jurnal Kogyo Kagaku Zasshi) [44]. Pada tahun 1972, Honda dan Fujishima
menemukan efek fotosensitasi TiO2 di bawah pancaran sinar UV pada proses pemecahan
air menjadi H2 dan O2. Pada 1977, G.N. Schrauzer dan T.D. Guth melaporkan proses
dekomposisi air menggunakan TiO2 ter-doping logam mulia Pt dan Rh. Studi tersebut
mengawali penyelidikan pengaruh modifikasi TiO2 dan mekanisme yang terjadi pada
proses fotokatalis [45]. Reaksi fotokatalis pada proses degradasi polutan organik dapat
ditunjukkan pada persamaan 1-10 di bawah ini:
TiO2+ hv � TiO2(eCB- + hVB+) (2.1)
TiO2(hVB+) + H2O � TiO2 + H+ + OH� (2.2)
11
TiO2(hVB+) + OH- � TiO2 + OH� (2.3)
TiO2(eCB-) + O2 � TiO2 + O2�- (2.4)
TiO2(eCB-) + H2O2 � OH- + OH� (2.5)
O2�- + H+ � HO2� (2.6)
2 HO2� � O2 + H2O2 (2.7)
H2O2 + hv � 2 OH� (2.8)
H2O2 + O2�- � OH- + OH� + O2 (2.9)
Polutan Organik+(OH�,hVB+,O2�-)�Produk
Terdegradasi
(2.10)
Penyinaran semikonduktor TiO2 dengan energi yang melebihi celah energi maka
akan menyebabkan eksitasi elektron (e-) pada pita valensi menuju pita konduksi, sehingga
terjadi pembentukan hole (h+) pada pita valensi (Pers. 2.1). Hole dan elektron yang
terbentuk kemudian dapat bermigrasi menuju permukaan semikonduktor untuk memulai
reaksi redoks. Reaksi fotokatalitik melibatkan beberapa spesi aktif yaitu hidorksi radikal,
superoksida radikal dan hole. Spesi hidroksi radikal merupakan spesi oksidator utama
dalam mendegradasi polutan dalam air. Pembentukan spesi hidroksi radikal melibatkan
beberapa mekanisme yaitu transfer elektron dari H2O dan OH- dalam air menuju hole
yang berada pada permukaan TiO2 untuk membentuk radikal hidroksi (Pers. 2.2 dan 2.3).
Pada larutan beroksigen, oksigen pada permukaan TiO2 dapat direduksi oleh elektron
membentuk radikal superoksida (Pers. 2.4). Adanya peroksida dalam larutan juga dapat
tereduksi membentuk radikal hidorksida (Pers. 2.5). Radikal superoksida dapat bereaksi
dengan ion H+ membentuk radikal peroksida (Pers. 2.6) dan dapat terdekomposisi
membentuk peroksida dan radikal hidorksida (Pers. 2.7, 2.8 dan 2.9). Spesi radikal dapat
mengoksidasi senyawa polutan melalui penyerangan radikal, sedangkan hole yang
terbentuk melalui eksitasi pita valensi dapat mereduksi senyawa polutan yang teradsorp
pada permukaan TiO2 (Pers. 2.10) [46,47]. Rekombinasi elektron dan hole yang terbentuk
melalui fotoinduksi dapat berlangsung secara cepat, sehingga dibutuhkan scavenger
(penarik) spesifik baik pada elektron maupun hole untuk menekan laju rekombinasi dan
meningkatkan efisiensi reaksi fotokatalis.
12
2.6 Penelitian Sebelumnya
Pada penelitian kami sebelumnya, material fotokatalis TiO2 pada pendukung
karbon nanotube telah berhasil mendegradasi zat warna. Hasil penelitian telah
dipublikasikan pada Journal of Hazardous Materials (Q1) dengan judul ”
Photocatalytic activity of porous multiwalled carbon nanotube-TiO2composite layers
for pollutant degradation”. Hasil penelian menunjukkan sebagai berikut Analisis sifat-
sifat struktural dari setiap lapisan menggunakan difraksi sinar X (gambar 2.2).
Gambar 2.2 Difraktiigram XRD TiO2/Karbon Nanotube
Pola difraksi b-TiO2 ditandai oleh puncak refleksi dari brookite yang teramati
sebagai (210) 25.50�, (211) 30.88�, (221) 42.55�, (321) 48.24�, (230) 54.64�and (421)
55.45�. Karena tidak ada fase TiO2 lain yang teramati, menunjukkan hal tersebut
menunjukkan bahwa sampel memiliki fase brookite orthorhombic (golongan Pbca).
Sampel a-TiO2 menunjukkan puncak difraksi pada daerah (101) 25.24�, (004) 38.02�,
(112) 38.50�, (200) 47.85�, (105) 54.10, (211) 54.84�and (204) 62.67� mengarah ke anatase
tetragonal murni (kelompok I41 / amd). Puncak difraksi yang sama juga ditemukan untuk
sampel P25 TiO2. Namun, refleksi tambahan di 27,45� dan 55,35� diindeks masing-masing
sebagai rutile (110) dan (211). Seperti yang diharapkan, P25 mengandung kedua anatase
dan rutile tetragonal (kelompok P42 / mnm). Gambar. 1 juga menunjukkan pola XRD dari
lapisan komposit 3% w MWCNT yang mirip dengan lapisan anatase murni. Tidak ada
13
puncak difraksi MWCNT yang diamati pada 42,8� dan 44,2�. Refleksi terkuat dari
MWCNT yang terletak di 26.2� terlalu dekat dengan sinyal kuat (101) dari anatase TiO2
yang teramati dalam kasus ini. Konsentrasi komponen karbon dalam lapisan nanokomposit
terlalu rendah untuk menimbulkan sinyal difraksi yang signifikan.
Hasil SEM menunjukkan lapisan nanopartikel berpori yang diteliti. Partikel lebih
teragregasi dalam kasus b-TiO2 (Gambar 4a) dibandingkan dengan a-TiO2 (Gambar 4c).
Juga diamati bahwa pori-pori lebih besar dalam kasus lapisan brookite. Sampel P25 berisi
partikel-partikel TiO2 yang kurang homogen (Gbr. 4b) dan pori-pori yang lebih besar
dibandingkan dengan lapisan a-TiO2 (Gbr. 4c). Gambar 4d menunjukkan bahwa aspek
lapisan a-TiO2 MWCNT 3% mirip dengan lapisan a-TiO2 (Gambar 4c). MWCNT sulit
diamati karena konsentrasi mereka yang rendah
Gambar 2.3 Mikrograf SEM TiO2/Karbon Nanotube
Hasil kinerja fotokatalitik degradasi zat warna menunjukkan kinetika dekomposisi
fotokatalitik 4-klorofenol pada lapisan yang mengandung TiO2 murni dan MWCNT
ditunjukkan pada Gambar 2.4. Laju degradasi yang sama ditemukan pada sampel murni
TiO2 yang diselidiki. a-TiO2 menenujukkan laju degradasi yang sedikit lebih cepat yang
ditandai dengan area permukaan spesifik yang lebih tinggi. Tidak ditemukan efek cacat
pada fase kristal. Di sisi lain, peningkatan MWCNT meningkatkan laju degradasi dan
kinetikanya untuk sampel komposit. Tidak ada pengaruh yang jelas dari konsentrasi
14
MWCNT terhadap fotodegradasi. MWCNT mempenagruhi reaksi bahkan pada konsentrasi
terendah. Kinetika dekomposisi (k) dianalisis menggunakan model reaksi orde pertama
ireversibel. Data yang disajikan menunjukkan peningkatan dua kali lipat dalam konstanta
reaksi orde 1 untuk sampel komposit MWCNT / TiO2 dibandingkan dengan lapisan P25.
Gambar 2.4 Uji kinerja fotokatalistik TiO2/Karbon nanotube
Selain itu, material berpori ZIF-8 telah berhasil disintesis pada penelitian kami
sebelumnya. ZIF-8 pada penelitian sebelumnya disintesis dengan metode solvotermal
selama 24 jam. Metode solvotermal dipilih karena memiliki kemampuan untuk
meningkatkan kelarutan reaktan, material kristal sempurna dan membuat fase-fase
metastabil.Sintesis ZIF-8 dilakukan dalam pelarut N’N-dimetil formamida [48]. Prekursor
yang digunakan dalam penelitian ini adalah (Zn(NO3)2.4H2O sebagai sumber logam, 2-
metil imidazol (2-MeIM) sebagai ligan organik. Gambar 2.5 merupakan hasil sintesis ZIF-
8 setelah proses solvotermal dengan variasi penambahan material pendukung Al-MCM-41.
Difraktogram dari padatan ZIF-8 hasil sintesis yang ditunjukkan pada Gambar 2.6, memiliki
puncak karakteristik 2� = 7,31°; 10,33°; 12,56°; 16,43°; 17,99°. Puncak karakteristik ZIF-8 hasil
sintesis tersebut sesuai dengan pola difraktogram ZIF-8 yang disintesis oleh Nguyen dkk. (2012),
yaitu puncak pada sudut 2� = 7,29° dengan intensitas kuat, puncak pada sudut 2� = 10,32° dan
12,65° dengan intensitas sedang, serta puncak pada sudut 2� = 16,50° dan 18,10° dengan intensitas
lemah [49]. Kesesuaian difraktogram ZIF-8 hasil sintesis dengan referensi menunjukkan bahwa
ZIF-8 telah berhasil disintesis.
15
Gambar 2.5 Hasil Sintesis ZIF-8 setelah proses solvotermal dengan variasi penambahan Al-MCM-41
Gambar 2.6 Difraktogram XRD ZIF-8 penelitian sebelumnya
Morfologi kristal ZIF-8 ditunjukkan pada Gambar 2.7. ZIF-8 hasil sintesis
memiliki bentuk kotak dengan ukuran yang besar. Hal ini sesuai dengan penelitian yang
dilaporkan oleh Nguyen dkk. (2012) bahwa morfologi ZIF-8 berbentuk kotak [49].
Morfologi bentuk kotak kubus mengindikasikan adanya ikatan antara kation logam (Zn2+)
dengan ligan imidazol (Me-Im) secara tetrahedral membentuk cincin segi empat dari
kluster ZnN4 [50]. Ligan imidazol berfungsi sebagai ligan jembatan (bridge) yang
menjembatani logam Zn.
16
Gambar 2.7 Mikrograf SEM ZIF-8 penelitian sebelumnya
2.7 Kesesuaian dengan Roadmap Penelitian
Bagan alur (fish bone) roadmap penelitian jangka panjang terkait pengembangan
material fotokatalis berbasis material berposi dengan penambahan TiO2 sebagai
fotokatalisis degradasi zat warna kationik dan anionik ditunjukkan pada Gambar 2.8.
bar 2.6
Gambar 2.8 Fishbone tahapan penelitian terkait material Fotokatalitik
• Sintesis TiO2/Karbon nanotube sebagai
fotokatalis zat warna
• Telah dipublikasikan pada Journal of
Hazardous Materials 317 (2016) 52–59
• Sintesis ZIF-8 dengan penambahan
logam Co
• Didanai pada Penelitian Laboratorium
2018
• Sintesis ZIF-8 sebagai katalis
• Didanai pada Penelitian
Laboratorium 2019
• Sintesis ZIF-8/TiO2 sebagai
fotokatalisis zat warna anionik
dan kationik
• Sintesis material fotokatalis berbasis
karbon yang diturunkan dari MOF
denganpenambahan TiO2 (Akan
dilakukan 2021-2024)
• Sintesis ZnO berpendukung
ampas tebu sebagai fotokatalisis
zat warna anionik
17
Penelitian terkait material penyimpan energi merupakan roadmap dari penelitian
jangka panjang Laboratorium Kimia Material dan Energi (KME). Terdapat 4 topik utama
yang dikembangkan oleh Lab. KME diantaranya: (1) Peningkatan efisiensi bahan bakar
fosil, (2) Material pengganti bahan bakar fosil, (3) Pengembangan material maju dan (4)
Material untuk infrastruktur dan kelestarian lingkungan. Dalam lab KME ini, pengusul
terlibat dalam bidang pengembangan material maju (Poin 3), khususnya
pengembangan material berpori sebagai katalis. Penelitian yang diusulkan ini sesuai
dengan Roadmap ITS yang tercantum dalam tabel Road Map Pusat Penelitian
SainsFundamental di bidang Eksplorasi potensi material maju dibidang
pengembangan sintesis material berpori dan kinerjanya sebagai katalis.
18
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan bahan
3.1.1 Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah botol pereaksi, pipet ukur,
gelas beker, erlenmeyer, spatula, botol timbang, oven, desikator, pengaduk magnetik, bola
hisap, hot plate, sentrifuge, timbangan analitik dan furnace tubular. Peralatan
instrumentasi untuk karakterisasi hasil sintesis adalah X-Ray Diffraction (XRD, XPert
MPD), Spektrofotometer Fourier Transform Infrared (FTIR, 8400S Shimadzu), Scanning
Electron Microscopy (SEM, EDAX advanced microanalysis solutions), Quantachrome
NovaWin Gas Sorption Instrument, Thermal Gravimetric Analysis (TGA, Perkin Elmer
Pyris 1 Analizer), dan Spektrofotometer UV-Vis (Thermo Scientific GENESIS 10S).
3.1.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah padatan Zink nitrat tetrahidrat
(Zn(NO3)2.4H2O, Sigma Aldrich, 99%), 2-metilimidazol (C4H6N2, Sigma Aldrich, 99%),
aqua DM, trietilamina (TEA), metanol (MeOH, Merck 99,8%), DMF, TiO2, dan zat warna
anionik kationik.
Gambar 3. 1 Reaktor fotokatalisis
Keterangan gambar : a. Kotak Tanpa celah
b. Saklar c. Jendela d. Magnetik Stirrer e. Erlenmeyer dan pengaduk magnet f. Lampu Visible
19
.
3.2 Prosedur Penelitian
3.2.1 Sintesis ZIF-8 Dengan Metoda Solvotermal Sintesis ZIF-8 dalam penelitian ini dilakukan dengan metode yang digunakan oleh
(Firmani, 2017) yaitu menggunakan perbandingan logam: ligan adalah 1:2. Sintesis ZIF-8
diawali dengan melarutkan 2,091 g (0,008 mol) Zn(NO3)2.4H2O dalam 15 mL DMF, dan
1,313 g (0,016 mol) 2-MeIM dalam 15 mL DMF. Kemudian, larutan Zn(NO3)2.4H2O
ditambahkan dengan larutan 2-MeIM didalam botol duran sambil diaduk dengan pengaduk
magnet selama 30 menit hingga larutan homogen. Selanjutnya campuran reaksi tersebut
dimasukkan kedalam oven pada suhu 120˚C selama 24 jam untuk proses solvotermal.
Kemudian campuran tersebut didinginkan pada suhu kamar selama 24 jam. Setelah
didinginkan terbentuk endapan putih yang kemudian dipisahkan dari filtratnya dengan cara
dekantasi. Endapan putih tersebut dicuci menggunakan 15 mL metanol melalui
perendaman selama 24 jam. Pencucian dengan metanol dilakukan sebanyak 3x24 jam.
Endapan putih yang diperoleh dikeringkan dalam oven pada suhu 100 oC selama 2 jam.
Endapan putih yang didapatkan kemudian ditimbang dan diberi label ZIF-8 standar.
3.2.2 Sintesis ZIF8/TiO2
Sintesis ZIF-8 dalam penelitian ini dilakukan dengan metode yang digunakan oleh
(Firmani, 2017) yaitu menggunakan perbandingan logam: ligan adalah 1:2. Sintesis ZIF-8
diawali dengan melarutkan 2,091 g (0,008 mol) Zn(NO3)2.4H2O dalam 15 mL DMF
dengan penambahan TiO2. penambahan ZIF-8 dengan TiO2 dengan berbagai variasi mulai
dari 5 %, 10%, 20% dan 30%. Dalam wadah lain dilarutkan sebanyak 1,313 g (0,016 mol)
2-MeIM dalam 15 mL DMF. Kemudian, larutan Zn(NO3)2.4H2O ditambahkan dengan
larutan 2-MeIM didalam botol duran sambil diaduk dengan pengaduk magnet selama 30
menit hingga larutan homogen. Selanjutnya campuran reaksi tersebut dimasukkan kedalam
oven pada suhu 120˚C selama 24 jam untuk proses solvotermal. Kemudian campuran
tersebut didinginkan pada suhu kamar selama 24 jam. Setelah didinginkan terbentuk
endapan putih yang kemudian dipisahkan dari filtratnya dengan cara dekantasi. Endapan
putih tersebut dicuci menggunakan 15 mL metanol melalui perendaman selama 24 jam.
Pencucian dengan metanol dilakukan sebanyak 3x24 jam. Endapan putih yang diperoleh
dikeringkan dalam oven pada suhu 100 oC selama 2 jam. Endapan putih yang didapatkan
kemudian ditimbang dan diberi label ZIF-8 standar.
20
3.2.3 Penggujian Akivitas Fotokatalitik Uji aktivitas fotokatalitik TiO2 termodifikasi karbon dilakukan dengan
menggunakan pewarna metilen biru sebagai reaktan pada proses fotokatalik. Sumber
cahaya pada proses fotokatalitik mengggunakan lampu Halogen 100W (Philips, Belgia)
dengan panjang gelombang yang dipancarkan 350-800 nm sesuai deskripsi yang telah
dikeluarkan oleh produsen. Pada setiap pengujian, 100 mg padatan TiO2 termodifikasi
karbon dimasukkan ke dalam 100 ml larutan 10 mg/L senyawa pewarna. Sebelum
pengujian dilakukan, larutan didiamkan selama satu jam dalam suasana gelap (tanpa
cahaya) untuk proses adsorpsi agar mencapai keadaan kesetimbangan dan dilakukan
pengadukan secara kontinu selama proses fotokatalitik. 3 mL larutan aliquot diambil
secara periodik sampai 180 menit dengan selang waktu pengambilan 30 menit. Larutan
dianalisis konsentrasinya dengan mengukur absorbansi menggunakan spektrofotometer
UV-Vis pada panjang gelombang 655 nm. Pada saat dilakukan pengujian aktivitas
fotokatalitik ZIF-8/TiO2, parameter lain yang dapat mempengaruhi hasil fotokatalis dijaga
konstan. Parameter tersebut yaitu pada pH yang dijaga konstan pada 7 dengan
menggunakan larutan buffer, temperatur pengujian dijaga pada temperatur ruang dan
massa padatan 100 mg. Degradasi senyawa pewarna kemudian dihitung sebagai grafik
ternormalisasi sebagai berikut:
Degradasi zat warna= Ct
Co
3.2.4 Karakterisasi Hasil Sintesis ZIF-8 3.2.4.1 X-Ray Diffraction (XRD)
Material hasil sintesis dikarakterisasi struktur kristalnya dengan difraktometer
sinar-X. Sumber sinar yang digunakan untuk pengukuran adalah radiasi Cu K� (� = 1,5406
Å), dengan percepatan tegangan dan arus berturut-turut 40 kV dan 30 mA Analisis
dilakukan pada sudut 2� 5-50° dengan interval scan 0,020°. Hasil karakterisasi berupa data
(kurva) antara intensitas puncak difraksi sampel dan sudut 2� Difraktogram ZIF-8 dan
dengan penambahan TiO2 hasil sintesis dibandingkan dengan ZIF-8/TiO2 referensi.
3.2.4.2 Fourier Transform Infrared (FTIR)
Analisa keberadaan jenis gugus fungsi pada material ZIF-8 dilakukan dengan
instrumen FTIR. Sebelum dikarakterisasi, material hasil sintesis dicampur dengan KBr
dengan perbandingan 1:9. Campuran sampel dan KBr digerus hingga sampel dan KBr
tercampur secara merata. Campuran yang telah digerus diletakkan pada cetakan pelet dan
ditekan dengan penekan hidrolik sehingga terbentuk pelet. Pelet tersebut selanjutnya
21
diletakkan dalam holder dan dikarakterisasi dengan spektrofotometer FTIR pada bilangan
gelombang 4000–400 cm-1.
3.2.4.3 Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX)
Material hasil sintesis dikarakterisasi untuk mengetahuin struktur morfologi,
ukuran partikel dan persebaran unsurnya dengan instrumen SEM-EDX. Preparasi sampel
ZIF-8 dan ZIF-8 dengan penambahan �-Al2O3 dilakukan dengan peletakkan sedikit
sampel pada permukaan pan yang telah diberi copper tipe. Kemudian dilakukan coating
agar permukaan sampel menjadi konduktif. Sampel yang telah dicoating kemudian
dimasukkan dalam spesimen chamber untuk dideteksi oleh SEM-EDX.
22
3.3
. S
kem
a K
erja
Pen
elit
ian
23
3.4 Deskripsi Uraian Tugas Tenaga Peneliti
Tabel 3. 1 Deskripsi Uraian Tugas Ketua dan Anggota Peneliti
Nama/NIP Keahlian Alokasi Waktu (Jam/minggu)
Uraian Tugas
Dr. Yuly Kusumawati, S.Si, M.Si / 19810128 200812 2 003
Kimia Fisik, Fotokatalisis
10 Bertugas sebagai Ketua penelitian, memimpin penelitian, merancang dan mengkoordinasikan kerja dalam sintesis dan karakterisasi ZIF-8/TiO2 serta ikut pada beberapa kegiatan proses penelitan Membimbing dan mengawasi kerja anggota penelitian dan mahasiswa dalam pelaksanaan penelitian Membahas dan mendiskuskan permasalahan yang terjadi beserta penyelesaiannya Bersama anggota penelitan dan mahasiswa menyusun artikel ilmiah, manuskrip publikasi dan naskah tugas akhir
Dra. Ratna Ediati, M.S., Ph.D.
19600622 198603 2002
Kimia Anorganik, Sintesis MOF
5 Membantu Ketua dalam pelaksanaan penelitian dan ikut berkoordinasi dengan ketua dalam penyusuan konsep penelitian tentang separator baterai dan karakerisasi elektrokimia Memantau pekerjaan mahasiswa dalam pelaksnaan penelitian dan membantu ketu adalam penyelesaian permsalahan Membimbing mahasiswa dalam penulisan naskah tugas akhir dan publikasi ilmiah
Prof.Hamzah Fansuri, Ph. D,
Kimia Anorganik, Karakterisasi MOF
5 Membantu Ketua dalam pelaksanaan penelitian dan ikut berkoordinasi dengan ketua dalam penyusuan konsep penelitian tentang separator baterai dan
24
karakerisasi elektrokimia Memantau pekerjaan mahasiswa dalam pelaksnaan penelitian dan membantu ketu adalam penyelesaian permsalahan Membimbing mahasiswa dalam penulisan naskah tugas akhir dan publikasi ilmiah
Zahrotul Istiqomah Analis Kimia, keuangan
Laboran Asisten Monitoring Research in laboratory pemasangan peralatan dan setting alat glass
Tabel 3. 2 Deskripsi Uraian Kerja Mahasiswa
Nama/NRP Departemen/
Fakultas Tugas
Lely Kurniawati, S.Pd, M.Si. 01211960010011 Mahasiswa S3
Kimia/ FSAD Melakukan eksperimen di laboratorium untuk melakukan sintesis ZIF-8/TiO2 dan penulisan publikasi ilmiah
Salsabila Rizki Ramadhanti 01211740000088
Kimia/ FSAD Melalukan penelitian ZIF-8/Ag2O Membantu penulisan publikasi ilmiah
25
BAB IV
JADWAL
Program
Bulan ke-
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Studi literatur
Persiapan Alat dan Bahan
Sintesis ZIF-8
Karakterisasi ZIF-8 yang disintesis
meliputi Luas permukaan dan pori,
XRD, FTIR
Sintesis komposit ZIF-8/TiO2
melaluii metode impregnasi
Karakterisasi Fisisorpsi N2, XRD,
FTIR, SEM-EDX dan DTA-TGA
Sintesis komposit ZIF-8/TiO2
melaluii metode in-situ
Karakterisasi materil karbon dengan
Raman, Fisisorpsi N2, XRD, FTIR,
SEM-EDX dan DTA-TGA
Pengujian kinerja fotokatalis variasi
dosis, pH
Pengujian kinerja fotokatalis variasi
waktu
Pengolahan data karakterisasi dan
aaplikasi
Pembuatan Laporan
Publikasi ilmiah
26
4.2 Anggaran Biaya
1. Bahan Habis
Item Bahan Volume Satuan Harga Satuan
Total (Rp) (Rp)
Zn(NO3)2.6H2O 500 g 1 1,500,000 1,500,000
N,N'-dimetilformamid 500 mL 1 1,500,000 1,500,000
Trietilamin 500 mL 1 1,500,000 1,500,000
2-metilimidazole 250 g 1 1,500,000 1,500,000
TiO2 250 g 1 1,500,000 1,500,000
Aquabidest 1 lt 100 15,000 1,500,000
Kertas saring 1 box 2 250,000 500,000
Metanol 2.5 L 1 500,000 500,000
Methylene Blue 25 g 1 500,000 500,000
Botol Vial Duran 50 mL 20 40,000 800,000
Botol Vial Duran 100 mL 20 50,000 1,000,000
Reaktor 1 3500000 3500000
Sub Total (Rp) 15,800,000
2. Peralatan Penunjang
Item Barang Volume Satuan Harga Satuan
Total (Rp) (Rp)
XRD 20 100,000 2,000,000
FTIR 20 100,000 2,000,000
SEM/EDX 5 500,000 2,500,000
Adsorpsi nitrogen 5 500,000 2,500,000
Adsorpsi zat warna 100 50,000 5,000,000
TEM 3 1,000,000 3,000,000
Sub Total (Rp) 17,000,000
3. Perjalanan
Item Perjalanan Volume Satuan Biaya Satuan
Total (Rp) (Rp)
Yogyakarta/Bandung 2 2,000,000 4,000,000
Lokal surabaya 2 200,000 400,000
Sub Total (Rp) 4,400,000
4. Honorarium
Item Honor Volume Satuan Honor Satuan
Total (Rp) (Rp)
1. Zahrotul Istiqomah
(PLP) 1 8 350,000 2,800,000
Sub Total (Rp) 2,800,000
27
5. Lain - lain
Item Lain - lain Volume Satuan Biaya Satuan
Total (Rp) (Rp)
Publikasi 1 7,500,000 7,500,000
Seminar 1 2,500,000 2,500,000
Sub Total (Rp) 10,000,000
Total Keseluruhan (Rp) 50,000,000
28
DAFTAR PUSTAKA
[1] Hu, J., Yu, H., Dai, W., Yan, X., Hu, X. and Huang, H. (2014) 'Enhanced adsorptive
removal of hazardous anionic dye “congo red” by a Ni/Cu mixed-component
metal–organic porous material', RSC Adv, vol. 4, no. 66, pp. 35124–35130.
[2] Hassaninejad-Darzi, S.K., Kavyani, S., Torkamanzadeh, M. and Tilaki, R.D. (2017)
'Applicability of ZSM-5 nanozeolite to removal of ternary basic dyes: an
adsorption study using high-accuracy UV/Vis-chemometric methods. ', Monatsh
Chem.pp. 2037-2049 .
[3] Jalil, A.A., riwahyono, S., Adam, S.H., Rahim, N.D., Aziz, M.A.A., Hairom, N.H.H.,
Razal, N.A.M., Abidin, M.A.Z. and Mohamadiah, M.K.A. (2010) 'Adsorption of
methyl orange from aqueous solution onto calcined Lapindo volcanic mud', J.
Hazard. Mater., vol. 181, pp. 755-760.
[4] Crini, G. (2005) 'Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: a review',
Bioresour. Technol., vol. 97, pp. 1061-1069.
[5] Rauf, M.A., M.A., M. and Hisaindee, S. (2011) 'An overview on the photocatalytic
degradation of azo dyes in the presence of TiO2 doped with selective transition
metals', Desalination, vol. 276, no. 1–3, pp. 13-27.
[6] Li, B.J., Hu, J., Huang, L.Y., Lv, Y., Zuo, J., Zhang, W. and Ying, W. (2013) 'Removal
of MTBE in biological activated carbon adsorbers', Environ. Prog.Sustainable
Energy., vol. 32, pp. 239–248.
[7] Li, Y., Li, X., Li, J. and Yin, J. (2006) 'Photocatalytic degradation of methyl orange by
TiO2-coated activated carbon and kinetic study ', Water. Res., vol. 40, pp. 1119-
1126.
[8] Fujishima, A., Rao, T.N. and Tryk, D.A. (2000) 'Titanium dioxide photocatalysis', J.
Photochem. Photobiol. C, vol. 1, pp. 1–21.
[9] Zhang, G., Teng, F., Wang, Y., Zhang, P., Gong, C., Chen, L., Zhao, C. and Xie, E.
(2013) 'Preparation of carbon–TiO2 nanocomposites by a hydrothermal method
and their enhanced photocatalytic activity ', RSC Adv., vol. 3, pp. 24644-24649.
[10] Pan Y., Liu, Y., Zeng G., Zhao L., dan Lai Z. (2011). Rapid Synthesis of Zeolitic
Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) Nanocrystals in An Aqueous System.
Chemical Communication, 47, 2071–2073.
29
[11] Jiang, C., Fu, B., cai, H., Cai, T. (2016). Efficient adsorptive removal of Congo red
from aqueous solution by synthesized zeolitic imidazolate framework-8.
Chemical Speciation & Bioavailability. 28(1-4):199-208.
[12] Feng, Y., Li, Y., Xu, M., Liu, S., Yao, J. (2016). Fast adsorption of methyl blue on
zeolitic imidazolate framework-8 and its adsorption mechanism. Royal Society
of Chemistry. 6:109608-109612.
[13] Lestari, W. W., Wibowo, A. H., Astuti, S., Irwinsyah, Pamungkas, A. Z., dan
Krisnandi, Y. K. (2018): Fabrication of hybrid coating material of
polypropylene itaconate containing MOF-5 for CO2capture, Progress in
Organic Coatings, 115(November 2017), 49–55.
[14] H.P. Jing,C. C. Wang,Y.W. Zhang, P.Wanga,R. Lia, R.Soc. Chem.Adv.4(2014)
54454–54462.
[15] T. Zhang, X. Zhang, X. Yan, L. Kong, G. Zhang, H .Liu, J.Qio, K.L.Yeung, Chem.
Eng. J.228(2013)398–404.
[16] A. Dhakshinamoorthy, H. Garcia, Chem. Soc. Rev. 41(2012) 5262–5284.
[17] Ma, Mingyan. (2011). Dissertasion : Preparation and Characterization of Metal
Organic Framework for Biological Application. China : Fakultat Fur Chemie
and Biochemie, Ruhr Universitat Bochum.
[18] Kuppler, R. J.m Timmons, D. J., Fang, Q.R., Li, J.R., Makal, T.A., Young, M.D.,
Yuan, D., Zhao, D., Zhuang, W., Zhou, H., C. (2009). Review: Potential
Application of Metal Organic Framework. Coordination Chemistry Reviews,
253, 3042-3066.
[20] Kaskel, S. (2016). The Chemistry of Metal-Organic Framework : Synthesis,
Characterization, and applications, First Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH &
Co.KGaA.
[21] Furukawa, H., Miller, M., & Yaghi, O. (2007). Independent Verification of the
Saturation Hydrogen Uptake in MOF-177 and Establishment of a Benchmark
for Hydrogen Adsorption in Metaleorganic Frameworks. J Mater Chem, 17,
3197-204.
[22] Lestari, W. W., Wibowo, A. H., Astuti, S., Irwinsyah, Pamungkas, A. Z., dan
Krisnandi, Y. K. (2018): Fabrication of hybrid coating material of
polypropylene itaconate containing MOF-5 for CO2capture, Progress in
Organic Coatings, 115(November 2017), 49–55.
30
[23] Choi, J. S., Son, W., J., Kim, J., dan Ahn, W. S. (2008). MetalOrganic Framework
MOF-5 Prepared by Microwave Heating: Factors to be Considered.
Microporous and Mesoporous Materials. 116. 723-731.
[24] Lee, S., Lee, Y., Kim, D.H. and Moon, J. (2013) 'Carbon-deposited TiO2 3D inverse
opal photocatalysts: visible-light photocatalytic activity and enhanced activity in
a viscous solution', ACS Appl. Mater. Interf., vol. 5, pp. 12526-12532.
[25] Gross, A. F., Sherman, E., dan Vajo, J. J. (2012): Aqueous room temperature
synthesis of cobalt and zinc sodalite zeolitic imidizolate frameworks, Dalton
Transactions, 41(18), 5458.
[26] Park, K., S., Ni, Z., Cote, A., P., Choi, J., Y., Huang, R., UribeRomo, Fernando J.,
Chae, Hee K., O’Keeffe M , Yaghi, Omar M (2006) Exceptional Chemical
and Thermal Stability of Zeolitic Imidazolate Frameworks. Proceeding of the
National Academy of Sciences, 103, 27.
[27] Venna, S. R., Jasinski, J. B. dan Carreon, M. A., (2010). Structural Evolution of
Zeolitic Imidazolate Framework-8. Journal of American Chemical Society, 132,
18030–18033.
[28] Sarker, M., Ahmed, I., dan Jhung, S. H. (2017): Adsorptive removal of herbicides
from water over nitrogen-doped carbon obtained from ionic liquid @ ZIF-8,
Chemical Engineering Journal, 323, 203–211.
[29] Fairen-Jimenez, D., Moggach, S., A., Wharmby, M.T., Wright, P.A., Parsons, S.,
Düren, T. (2011). Opening the Gate: Framework Flexibility in ZIF-8 Explored
by Experiments and Simulations. Accounts of Chemical Research, 8900–8902.
[30] Tsai, Chih-Wei, Ernie, H., G., Langner. (2016). The Effect of Synthesis Temperature
on the Particle Size of Nano-ZIF-8. Microporous and Mesoporous Materials,
221, 8-13.
[31] Cravillon, J., Munzer, S., Lohmeier S-J., Feldhoff, A., Huber, K., Wiebcke, M.
(2009). Rapid Room Temperature Synthesis and Characterization of
Nanocrystal of a Prototypical 60 Zeolitic Imidazolate Framework. Chemistry
Material, 21, 1410-1412.
[32] Yu Ri-Lee, Jun Kim, Wha-Seung Ahn. (2013) Synthesis of Metal Organic
Frameworks : A mini review. Chemical Engineering and Materials Research
Information Center, 30, 1667-1680.
[34] Kida, K., Okita, M., Fujita, K., Tanaka, S., Miyake, Y. (2013) Formation of High
Crystalline ZIF-8 in an Aqueous Solution. The Royal Society of Chemistry.
31
[35] Gross, A. F., Sherman, E., dan Vajo, J. J. (2012): Aqueous room temperature
synthesis of cobalt and zinc sodalite zeolitic imidizolate frameworks, Dalton
Transactions, 41(18), 5458.
[36] Kondo, A., Takanashi, S., & Maeda, K. (2012). New Insight Into Mesoporous Silica
for Nano Metal–Organic Framework. Journal of Colloid and Interface Science,
384, 110-115
[37] Tari, Esmaeilian., Nesa, Azadeh., Tadjarodi, Javad., Tamnanloo, S. F. (2016).
Synthesis and Property Modification of MCM-41 Composited with Cu(BDC)
MOF for Improvement of CO2 Adsorption Selectivity. Journal of CO2
Utilization, 14, 126-134.
[38] Yaghi, M., Omar, Kyo Sung Park, Zheng Ni, Adrien P. Cote, Jae Yong Choi, Rudan
Huang, Fernando J. uribe-Romo, Hee K. Chae, Michael O’Keeffe. (2006).
Exceptional Chemical and Thermal Stability of Zeolitic Imidazolate
Frameworks. PNAS, 103, 27.
[39] Sha, Zhou, Sun, J., Chan, H., Jaenicke, S., & and Wu, J. (2014). Enhanced
Photocatalytic Activity of the AgI/UiO-66(Zr) Composite for Rhodamine B
Degradation under Visible-Light Irradiation. Chem Plus Chem.
[42] Hu, Y., Tsai, H.-L. and Huangk, C.-L. (2003) 'Effect of brookite phase on the
anatase–rutile transition in titania nanoparticles', European Ceramic Society,
vol. 23, pp. 691–696.
[43] Mital, G.S. and Manoj, T. (2011) 'A Review of TiO2 nanoparticles', Chinese. Sci.
Bull. , vol. 56, no. 16, pp. 1639–1657.
[44] Schneider, J., Matsuoka, M., Takeuchi, M., Zhang, J., Horiuchi, Y., M., A. and
Bahnemann, D.W. (2014) 'Understanding TiO2 Photocatalysis: Mechanisms and
Materials', Chem. Rev. , pp. 1-68.
[45] Anpo, M., Chiba, K., Tomonari, M., Coluccia, S., Che, M. and Fox, M.A. (1991)
'Photocatalysis on native and platinum-loaded TiO2 and ZnO catalysts. Origin
of different reactivities on wet and dry metal oxides', Bull. Chem. Soc. Jpn., vol.
64, pp. 543-547.
[46] Chong, M.N., Jin, B., Chow, C.W.K. and Saint, C. (2010) 'Recent Developments in
Photocatalytic Water Treatment Technology: A Review', Water. Res., vol. 44,
pp. 2997-3027.
[47] Dong, S., Feng, J., Fan, M., Pi, Y., Hu, L., Han, X., Liu, M., Sun, J. and Sun, J.
(2015) 'Recent developments in heterogeneous photocatalytic water treatment
32
using visible-light-responsive photocatalysts: A review', RSC Adv pp. 14610-
14630.
[49] Nguyen, P.T.N., Salim, C., Kurniawan, W. and Hinode, H. (2014) 'A non-hydrolytic
sol–gel synthesis of reduced graphene oxide/TiO2 microsphere photocatalst',
Catalysis Today, vol. 230, pp. 166–173.
33
LAMPIRAN BIODATA TIM PENELITI
CURRICULUM VITAE
1. Ketua Tim Peneliti
A. Identitas Ketua Peneliti
1 Nama Lengkap Dr. Yuly Kusumawati, S. Si., M. Si
2 Jenis Kelamin P
3 Jabatan Fungsional Lektor
4 NIP 19810128 2008 122003
5 NIDN 0028018104
6 Tempat dan Tgl Lahir Bandung, 28 Januari 1981
7 Alamat E-mail [email protected]
8 Nomor Telp./HP Kimia fisik, fotokatalitik, kimia komputasi
9 Alamat Kantor Departemen Kimia FSAD ITS, Kampus ITS Sukolilo, Sby
60111
10 Nomor Telp./Fax 031-5943353/031-5928314
11 Lulusan yang telah
Dihasilkan
S-1= 9 Orang S-2= - S-3= 1 Orang
12 Matakuliah yang diampu
1. Kimia Matematika dan Komputasi (S1)
2. Dasar Komputasi Molekular (S1)
3. Struktur Atom dan Molekul (S1)
4. Spektroskopi Molekul (S1)
5. Kimia Kuantum (S2)
5. Komputasi Molekular (S2)
6. Dinamika Reaksi Molekular (S2)
B. Riwayat Pendidikan
S-1 S-2 S-3
Nama
Perguruan
Tinggi
Institut Teknologi
Bandung, Bandung
Institut
Teknologi
Bandung,
Bandung
Institut Teknologi Bandung,
Bandung dan Universite Pierre
Marrie Currie (program double
degree)
Bidang Ilmu Kimia Kimia Kimia
Tahun Masuk-
Lulus
1999-2003 2004-2006 2011-2015
Judul
Skripsi/Tesis/
Disertasi
Degradasi Photokatalitik
Methylene Biru Klorida
pada permukaan oksida
semikonduktif ZnO
Impersi
membran nata de
coco dalam
larutan kitosan
Oxide and Composite Electron
Transfer Layers for Efficient
Dye Sensitized Solar Cells
Nama
Pembimbing/
Promotor
Bambang Ariwahjoedi,
Ph. D
Prof. Dr. Ing.
Cynthia L.
Radiman
Prof. Dr. Ing. Cynthia L.
Radiman, Dr. Bambang
Prijamboedi, M. A.
Martoprawiro, Ph. D. (ITB), Dr.
Thierry Pauporte (UPMC)
34
C. Penelitian
No Tahun Research Title Funding Source
1 2019 Pemanfaatan Polimer Alam Kitosan sebagai
Material Energi untuk Aplikasi DSSC (Ketua) PDUPT-Ristek Dikti
2 2019
Preparasi, karakterisasi dan modifikasi pori
membrane serat berongga yang disiapkan
dengan metode inversi fasa
PENELITTIAN TESIS
MAGISTER-Ristek DIkti
3 2018
Sifat Termo-mekanik Bahan Pelapis Antibakteri
Berbasis Komposit Hibrid Geopolimer Kitsoan
(Ketua)
EPI-UNET, Dana Lolak
ITS
4 2018 Pemanfaatan Polimer Alam Kitosan sebagai
Material Energi untuk Aplikasi DSSC (Ketua) PDUPT-Ristek Dikti
5 2017
PASIR BESI LOKAL SULAWESI
TENGGARA SEBAGAI BASIS SIFAT
MAGNETIK DARI KOMPOSIT PVA-
KITOSAN-HEMATIT UNTUK ANODA
PADA BATERAI LITIUM (anggotta)
Dana Lokal ITS
6 2017 Upaya Mengatasi Keterbatasan Senyawa Alam
Betanin sebagai Material Energi pada Aplikasi
Sel Surya DSSC (Ketua)
EPI-UNET,Dana Lokal
ITS
7 2017
Pengembangan Material Membran Pemisahan
Gas Berbasis Material Komposit Zeolit-Karbon
Untuk Aplikasi Produksi Gas Dari Gas Alam,
Gas Enrichment Dan Gas Recovery (anggota)
Dana Lokal ITS
8 2016
PREPARASI, KARAKTERISASI DAN
FABRIKASI MIXED MATRIX MEMBRANE
PVDF/PEG/TiO2 UNTUK PEMISAHAN
LIMBAH MINYAK-AIR
(ANGGOTTA)
DIKTI
9 2016
Peningkatan Kinerja Membran Elektrolit untuk
Sel Bahan Bakar: Peran Gugus Fungsi dalam
Struktur komposit sebagai jalur lintasan proton
(Anggota)
DIKTI
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat
No Tahun Judul Pengabdian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
1 2017
Pernberdayaan Guru-Guru Sekolah Menengah
Di Kelurahan Keputih Dalam Pemanfaatan
Kearifan Lokal Sebagai Batran Baku
Pembuatan Biodiesel Melalui Pembelajaran Di
Sekolah
Dana Lokal
ITS 20,00
2 2017 PEMANFATAN LIMBAH KULIT UDANG Dana Lokal 50,00
35
No Tahun Judul Pengabdian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
DESA SENGONLEGOWO KECAMATAN
BUNGAH KABUPATEN GRESIK SEBAGAI
BAHAN DASAR PEMBUATAN KITOSAN
YANG PROSPEKTIF SECARA KOMERSIAL
ITS
3 2016
Pelatihan Pemanfaatan IT untuk Menyajikan
Materi Kimia secara Menarik dan Interaktif
untuk Guru Kimia SMU se- Kab. Jombang BOPTN ITS 15,00
4 2015 Pembimbingan kegiatan ekstra kurikuler Karya
Ilmiah Remaja di VITA SCHOOL Mandiri 1,00
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Artikel Volume/
Nomor Nama Jurnal
1 2014
Effects of Graphene in Graphene/TiO2
Composite Films Applied to Solar Cell
Photoelectrode (principal author)
Vol 118 (19),
hal. 9974-9981
The journal of
physical
chemistry C,
2 2014
Charge Transport and Recombination in
TiO2 Brookite-Based Photoelectrodes
(principal author)
Vol 118 (41),
hal. 23459-
23467
The journal of
physical
chemistry,C,
3 2014
Effects of Oxide Nanoparticle Size and
Shape on Electronic Structure, Charge
Transport, and Recombination in Dye-
Sensitized Solar Cell Photoelectrodes (co-
author)
Vol 118 (30),
hal. 16791-
16798
The journal of
physical
chemistry C,
4 2015
Ruthenium Polypyridyl TG6 Dye for the
Sensitization of Nanoparticle and
Nanocrystallite Spherical Aggregate
Photoelectrodes (co-author)
Vol, 7 (3), hal.
1568–1577
ACS Appl.
Mater.
Interfaces,
5 2016 Dye-Sensitized Solar Cells Based on TiO2
Nanotube and Shelled Arrayed Structures
(co-author)
Vol 201, hal
125-133 Electrochimica
Acta
6 2016
TiO2/graphene nanocomposite layers for
improving the performances of dye-
sensitized solar cells using a cobalt redox
shuttle (principal author)
Vol 329, hal
54-60
Journal of
Photochemistry
and
Photobiology A:
Chemistry
36
No Tahun Judul Artikel Volume/
Nomor Nama Jurnal
7 2016 Photocatalytic activity of porous multiwalled
carbon nanotube-TiO 2 composite layers for
pollutant degradation (co-author)
Vol 317, hal
52-59
Journal of
hazardous
materials
8 2017 Combined computational and experimental
study of carbazole dyes for iodide-and
cobalt-based ZnO DSSCs (principal author)
Vol 341, hal
69-77
Journal of
Photochemistry
and
Photobiology A:
Chemistry
9 2018
Computational study to determine redox
potential of nitroxide radical and their
derivatives compounds along with their
analysis as redox-coupe in dye sensitized
solar cell’s (DSSC) (corresponding-author)
AIP
Conference
Proceedings
2049 (1),
020093
AIP Publishing
10 2018
Preparation of proton exchange membrane
based on chitosan phthaloyl and chitosan
blend for direct methanol fuel cell
application
AIP
Conference
Proceedings
2049 (1),
020077
AIP Publishing
11 2018
Computational study of electronic properties
of carbazole derivatives compounds as
sensitizer on dye-sensitized solar
cells (DSSC) (corresponding author)
AIP
Conference
Proceedings
2049 (1),
020094
AIP Publishing
12 2019 The study of nitroxide radical redox-couple
and anatase surface interaction: a guide to
choose the best sensitizer (principal author)
Vol 138 (5), 63 Theoretical
Chemistry
Accounts
13 2019
Combined Computational and Experimental
Study the Effect of Doped Magnesium into
Betanine-sensitized TiO2 Photoanode for
Dye-Sensitized Solar Cells Application
(principal author)
Vol 19(4),
892-899
Indonesian
Journal of
Chemistry
F. Pengalaman Penyampaian Makalah secara Oral pada Pertemuan/Seminar Ilmiah
dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Artikel Penyelenggara Tempat dan Tanggal
1 Photoactivity increment
TiO2/graphene nanocomposite layer
prepared by sol gel technique, oral
presentation
EMRS (European
Material Research
Society)
Lille, Perancis, 29 Mei
2014
2 The Study of Ruthenium Dyes
Endowed with Alkyl Chain for DSSC
ICERD, Universitas
Negeri Surabaya
Surabaya, 5 Desember
2015
37
No Judul Artikel Penyelenggara Tempat dan Tanggal
Sensitizer (UNESA)
3 Computational study of electronic
properties of carbazole derivatives
compounds as sensitizer on dye-sensitized
solar cells (DSSC)
The 3rd International
Seminar of Chesmitry
(IsoC)
Surabaya, 22 Juli
2018
G. Pengalaman Penulisan Buku dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Buku Tahun Jumlah
Halaman Penerbit
1
Introduction of Nanomaterials for
Photocatalysis in Nanocomposites for Visible
Light-induced Photocatalysis (co-author)
2017 17 Springer
2
Mesoporous Materials for Degradation of
Textile Dyes in Green Methods for Wastewater
Treatment
2019 34 Springer
H. Pengalaman Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir
No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial dalam 5 Tahun
Terakhir
No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial
Lainnya yang Telah Diterapkan Tahun
Tempat
Penerapan Respons Masyarakat
- - - - -
J. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 Tahun Terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi
Penghargaan Tahun
- - - -
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya.
Surabaya, 2 Maret 2020
Pengusul
N
(Dr. Yuly Kusumawati, S.Si., M.Si)
NIP. 19810128 200812 2003
38
2. Biodata Anggota Tim Peneliti
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Hamzah Fansuri, Ph.D
2 Jenis Kelamin L
3 Jabatan Fungsional Profesor
4 NIP 19691017 199412 1 001
5 NIDN 0017106903
6 Tempat dan Tgl Lahir Tasikmalaya 17 Oktober 1969
7 Alamat E-mail [email protected]
8 Nomor Telp./HP 031-5992090/087861228242
9 Alamat Kantor Departemen Kimia FSAD ITS, Kampus ITS Sukolilo, Sby
60111
10 Nomor Telp./Fax 031-5943353/031-5928314
11 Lulusan yang telah
Dihasilkan
S-1= 47 Orang S-2= 31 Orang S-3= 4 Orang
12 Matakuliah yang diampu
1. Kimia Katalis (S1)
2. Kimia Keramik (S1 & S2)
3. Struktur, Sifat dan Reaktivitas Senyawa Anorganik (S1)
4. Sintesis dan Karakterisasi Material Anorganik (S1)
5. Karakterisasi Struktur Padatan (S2)
5. Material Penyimpan Energi (S2)
6. Kimia Dasar (S1)
B. Riwayat Pendidikan
S-1 S-2 S-3
Nama Perguruan
Tinggi
Institut Teknologi
Sepuluh Nopember,
Surabaya
Institut Teknologi
Bandung
Curtin University of
Technology
Bidang Ilmu Kimia Kimia Anorganik Chem. Engineering
Tahun Masuk-Lulus 1990-1994 1996-1998 2001-2005
Judul Skripsi/Tesis/
Disertasi
Pembuatan dan
Karakterisasi Pd-
Zeolit sebagai Katalis
Hidrogenasi Piridin
Sintesis Oksida
Perovskit LaMoO3
(M=Fe, Co dan Ni)
dan Penentuan
Aktivitasnya sebagai
Katalis pada Reaksi
Oksidasi CO
Catalytic Partial
Oxidation of
Propylene to
Acrolein: The
Catalyst Structure,
Reaction Mechanisms
and Kinetics
Nama Pembimbing/
Promotor
Drs. Djoko Hartanto,
M.Si
Djulia Onggo, Ph.D Prof. Dr. Dong-ke
Zhang
39
C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
1 2018-
2020
Pengajian Karakteristik Kimia Dan Fisika Abu
Layang Yang Menjadi Penentu Kekuatan
Mekanik Perekat Gepolimer Abu Layang
PLTU Berbahan Bakar Batubara (sebagai
ketua)
PDUPT 439,42
2 2019 Preparasi, Karakterisasi Dan Modifikasi Pori
Membran Katalis Serat Berongga Yang
Disiapkan Dengan Metode Inversi Fasa
(sebagai ketua)
Penelitian
Hibah Tesis
Magister
59,23
3 2018 Preparasi, Karakterisasi Dan Modifikasi Pori
Membran Katalis Serat Berongga Yang
Disiapkan Dengan Metode Inversi Fasa
(sebagai ketua)
Penelitian
Hibah Tim
Pascasarjana
141,67
4 2016-
2018
Preparasi dan karakterisasi membran katalis
hollow fiber NiO/LSCF dan NiO/LSM sebagai
katalis pada reaksi oksidasi parsial metana
(OPM) (sebagai Ketua)
PMDSU 180,00
5 2017 Kinetika Leaching Pb2+, Cd2+, Co2+ dan Cr3+
dari Geopolimer Abu Layang PT. IPMOMI
(sebagai Ketua)
Penelitian
Lokal ITS (EPI-
UNet)
50,00
6 2017 Kontrol Morfologi Membran Datar Asimetris
La0,7Sr0,3Co0,2Fe0,8O3 dan La0,7Sr0,3MnO3
Yang Disiapkan Dengan Metode Inversi Fasa
(sebagai Ketua)
Penelitian
Lokal ITS (Lab
Based
Education)
50,00
7 2017 Pembuatan dan Karakterisasi Membran Rapat
Asimetris La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3-δ dan
BaxSr1-xCo0,8Fe0,2O3-δ (0,5≤x≤0,7) sebagai
Membran Katalis pada Reaksi Kopling
Oksidatif Metana (sebagai anggota)
Penelitian
Pemula
25,00
8 2016 Aktivitas Katalitik Perovskit BaxSr1-
xCo0,8Fe0,2O3-δ (0,5≤x≤0,7) dan
Ba0,5Sr0,5CoyFe1-yO3-δ (0,7≤y≤0,9) sebagai
Bahan Membran Katalis untuk Reaksi Kopling
Penelitian
Pemula
25,00
40
No Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
Oksidatif Metana (sebagai anggota)
9 2014-
2016
Pemanfaatan LSCF 7382
(La1-0,7Sr0,3Co1-0,8Fe0,2O3), BSCF 5582
(Ba1-0,5Sr0,5Co1-0,8Fe0,2O3) dan SCF 182
(SrCo1-0,8Fe0,2O3) sebagai membran katalis
kopling oksidatif metana dan etana menjadi
bahan bakar cair (Sebagai Ketua)
Program
penelitian
Strategis
Nasional
Ditlitabmas
257,50
10 2015-
2016
Bata Geopolimer dari Abu Layang PT.
IPMOMI sebagai Pengamobil Limbah Logam
Berat Industri Kecil Electroplating (Sebagai
Ketua)
IPTEKS DIKTI 250,00
11 2015-
2016
Sintesis Zeolit-X Pada Permukaan Serat Gelas
Sebagai Material Penyimpan Gas CO2 Untuk
Menurunkan Emisi Gas Rumah Kaca (Sebagai
Anggota)
PUPT
Ditlitabmas
165,00
12 2013-
2014
Sintesis karbon ber-templat zeolit sebagai
material penyimpan hidrogen (sebagai
anggota)
Unggulan PT 85,00
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat
No Tahun Judul Pengabdian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
1 2019 Peningkatan Kualitas Manajemen Mutu
Sekolah Melalui ISO 9001 bagi Sekolah Dasar
di wilayah Gebang Putih Surabaya (sebagai
anggota)
ITS N/A
2 2018 Konversi Limbah Ikan Dari Desa Weru
Kecamatan Paciran Kabupaten Lamongan
Menjadi Gelatin Yang Halal Untuk Aplikasi
Industri (sebagai anggota)
ITS N/A
1 2017 Pemanfatan Limbah Kulit Udang Desa
Sungonlegowo Kecamatan Bungah Kabupaten
Gresik Sebagai Bahan Dasar Pembuatan
Kitosan Yang Prospektif Secara Komersial
(sebagai anggota)
ITS 49,00
41
No Tahun Judul Pengabdian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
2 2016 Pelatihan Pemanfaatan IT untuk Menyajikan
Materi Kimia secara Menarik dan Interaktif
untuk Guru Kimia SMU se- Kab. Jombang
(sebagai anggota)
ITS 15,00
3 2012 Pemanfaatan Zeolit Alam untuk Pengolahan
Limbah Batik di Tanjung Bumi, Bangkalan,
Madura (sebagai anggota)
ITS 15,00
4 2012 Peningkatan kesejahteraan masyarakat desa
Alas Kembang kecamatan Burneh kabupaten
Bangkalan melalui pemanfaatan biji
Nyamplung sebagai bahan Biodiesel (sebagai
anggota)
ITS 19,50
5 2012 Pelatihan dan Workshop Metoda Pembelajaran
Efektif untuk Guru-guru IPA Madrasah
Ibtidaiyah se Kecamatan Diwek di Jombang
(sebagai anggota)
ITS 17,00
6 2012 Pelatihan Instrumen Analisis, Laboratorium
Studi Energi dan Rekayasa ITS (sebagai
narasumber)
Masyarakat 6,00
7 2011 Pelatihan Instrumen Analisis, Laboratorium
Studi Energi dan Rekayasa ITS
Masyarakat 6,00
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Artikel Volume/
Nomor Nama Jurnal
1 2020 Syngas production from municipal solid waste
with a reduced tar yield by three-stages of air
inlet to a downdraft gasifier 263
Fuels
2 2020 Combination of precipitated-calcium carbonate
substitution and dilute-alkali fly ash treatment in
a very high-volume fly ash cement paste 234
Construction and
Building Materials
3 2019 Comprehensive Study of Morphological
Modification of Dual-Layer Hollow Fiber
Membrane 44/12
Arabian Journal for
Science and
Engineering
4 2019 Improved Municipal Solid Waste Gasification
Efficiency Using a Modified Downdraft Gasifier
with Variations of Air Input and Preheated Air
33/11
Energy & Fuels
42
No Tahun Judul Artikel Volume/
Nomor Nama Jurnal
Temperature
5 2019 Study of microstructure modification on La0.
7Sr0. 3Co0. 2Fe0. 8O3-δ (LSCF 7328)
asymmetric flat membrane 15/4
Malaysian Journal of
Fundamental and
Applied Sciences
6 2019 Effect of The Sintering Process on the
Morphology and Mechanical Properties of
La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 δ Asymmetric Flat
Membranes Prepared by The Phase Inversion
Method
63/2
Ceramics Silikaty
7 2019 Thermomechanical and Morphology of
Biodegradable Film Made of Taro Starch and
Chitosan Plasticized by Castor Oil 12/3
Rasayan J. Chem.
8 2019 Effect of Fe substitution on the partial oxidation
of methane to syngas over LaSrCoFeO
perovskites 43/3
Turkish Journal
of Chemistry
9 2019 The study of nitroxide radical redox-couple and
anatase surface interaction: a guide to choose the
best sensitizer 138/5
Theoretical
Chemistry
Accounts
10 2019 Thermo-Mechanical Properties of an Anti
Bacteria Coating Material Based on a Hybrid
Composite Geopolymer-Chitosan 63/2
Ceramics Silikaty
11 2019 Comparison Of La0.6sr0.4co0.2fe0.8o3-Δ
Perovskite Synthesis Methods And Their Effect
On The Particle Size 12/2
Rasayan J. Chem.
12 2019 Removal of As (III) and As (V) from water using
green, silica-based ceramic hollow fibre
membranes via direct contact membrane
distillation
9/6
RSC Advances
13 2019 Cellulose Acetate/Zeolite-A Membrane for Ni2+
Adsorption 72/pp.
229-234
Chemical
Engineering
Transactions
14 2019 The Kinetics of Cd2+ and Pb2+ Leaching from Fly
Ash Geopolymers 72/pp.
235-240
Chemical
Engineering
Transactions
15 2018 Morphological and Physical Study of La0. 7Sr0.
3Co0. 2Fe0. 8O3-δ (LSCF 7328) Flat Membranes
Modified by Polyethylene Glycol (PEG) 22/2
Journal of Applied
Membrane Science
& Technology
16 2018 The Formation and Properties of Zeolite-A and
Zeolite-X through Geopolymerisation of 2731
Solid State
Phenomena 273
43
No Tahun Judul Artikel Volume/
Nomor Nama Jurnal
Metakaolin
17 2017 Thermal Expansion, Microhardness and Oxygen
Permeation of La1-xSrxCo0.8Fe0.2O3+ δ Membranes. 29/ 9
Asian Journal of
Chemistry
18 2017 Preparation of La0.7Sr0.3Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF
7328) by Combination of Mechanochemical and
Solid State Reaction
744/ 399-
403
Key Engineering
Materials,
Symposium on
Materials Science
and Engineering
19 2017 Preparation of Dense BaxSr1-xCo0.8Fe0.2O3
Membranes: Effect of Ba2+ Substituents and
Sintering Method to the Density, Hardness and
Thermal Expansion Coefficient of the
Membranes
8/7
Advanced
Materials Letters
20 2016 Preparation of CaTiO3 Asymmetric Membranes
Using Polyetherimide as Binder Polymer 16/1
Indonesian Journal
of Chemistry
21 2016 Kerapatan, Kekerasan dan Koefisien Muai Panas
Membran Penghantar Ion Oksigen
LaCo0,8Fe0,2O3-δ Tersubstitusi Ca2+ (La1-
xCaxCo0,8Fe0,2O3-δ)
16/2
REAKTOR
22 2016 Solvothermal and electrochemical synthetic
method of HKUST-1 and its methane storage
capacity
107/
012030
Materials Science
and Engineering
23 2016 Cd2+ and Cr3+ Cation Immobilization by Using
Geopolymer Based on PT. IPMOMI Fly Ash 841
Material Science
Forum
24 2016 The Effect of Pb2+ and Cd2+ Addition to
Mechanical Properties of Fly Ash Geopolymer
Paste
841
Material Science
Forum
25 2016 The potential of Reutealis trisperma seed as a
new non-edible source for biodiesel production 5/4
Biomass
Conversion and
Biorefinery
26 2015 Mechanical Properties of MIRHA-Fly Ash
Geopolymer Concrete
Vol. 803/
/pp. 49-
57
Materials Science
Forum
27 2015 Light Weight Geopolymer Paste made with
Sidoarjo Mud (Lusi)
Vol. 803/
/pp. 63-
57
Materials Science
Forum
28 2014 Synthesis of zeolite X-carbon from coal bottom
ash for hydrogen storage material
Vol. 5/
No. 8, pp.
453-458.
Advanced Material
Letters
44
No Tahun Judul Artikel Volume/
Nomor Nama Jurnal
29 2014 Influence of TiO2/TS-1 Calcination on
Hydroxylation of Phenol
Vol. 46
No. 1, pp.
76-90
Journal of
Mathematical &
Fundamental
Sciences
30 2014 Ukuran Partikel Dan Konformasi Kristal Zeolit-A
Hasil Sintesis Dengan Penambahan
Tetrapropilammonium Hidroksida (Tpaoh)
15/2 REAKTOR
31 2014 Influence of TiO2/TS-1 Calcination on
Hydroxylation of Phenol 46/1
Journal of
Mathematical and
Fundamental
Science
F. Pengalaman Penyampaian Makalah secara Oral pada Pertemuan/Seminar Ilmiah
dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Artikel Penyelenggara Tempat dan Tanggal
1 Effect of Sr2+ Substituent on the Density,
Hardness and Thermal Expansion Coefficient (TEC)
of La1-xSrxCo0.8Fe0.2O3-δ Oxigen Ion Transport
Membrane
4th
International
Conference on
Chemical
Sciences
Padang, 16-17
September 2015
2 Pembuatan Membran Asimetris CaTio3
Dengan Metode Inversi Fasa Menggunakan
Polieterimida Dan Aditif Polietilena Glikol
SEMIRATA,
MIPA BKS-
PTN bagian
Barat
Pontianak, Mei 2015
3 Pengujian Fluks Oksigen Pada Membran
Datar Berbahan Dasar Oksida Perovskit
La0,7Sr0,3Co0,8Fe0,2O3 dan Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3
SEMIRATA,
MIPA BKS-
PTN bagian
Barat
Pontianak, Mei 2015
4 Pengaruh Ukuran Partikel Oksida Perovskit
Terhadap Morfologi Membran Asimetris CaTiO3 Seminar
Nasional Kimia
dan Pendidikan
Kimia VI
Surakarta 21 Juni 2014
5 Pengaruh Penambahan Aditif Polietelina
Glikol pada Membran Asimetris CaTiO3 Seminar
Nasional Kimia
dan Pendidikan
Kimia VI
Surakarta 21 Juni 2014
6 Synthesis ad Characeterizatoin of
La1-ySryCo0.8Fe0.2O3 and La1-yBayCo0.8Fe0.2O3
(0.0≤y≤0.4) Dense Membranes
9th Joint
Conference on
Chemistry
Semarang 12-13
Nopember 2014
7 Structural and Morphological Properties of
LaCo1-xCuxO3-δ Perovskite Dense Membrane for
Partial Oxidation of Methane (Poster Presentation).
Nofiana, D. and Fansuri, H.
15th Asian
Chemical
Congress
(ACC)
Singapura, 19-23
Agustus 2013
8 LaCo1-xNixO3-δ Dense Ceramics Membrane 15th Asian Singapura, 19-23
45
No Judul Artikel Penyelenggara Tempat dan Tanggal
for Partial Oxidation of Methane (Poster
Presentation). Nurfitria, N. and Fansuri, H. Chemical
Congress
(ACC)
Agustus 2013
9 DSC-TGA Study of Peorvskite Oxide La1-
xSrxCo1-yFeyO3 as Promising Membrane Catalyst
Materials For Methane Partial Oxidation (Oral
Presentation). Fansuri, H., Widiastuti, N.,
Prasetyoko, D., Junaedy, S., Prijamboedi, B. and
Gunawan, R.
9th WCCE and
15th APCChE Seoul, 18 – 23 Agustus
2013
10 Preparation of LSCF Asymmetric Membrane
(poster Presentation). Fansuri, H., Yustisi, P.,
Khusniyah, H., Utomo, W. P. and Hanifah, N.
9th WCCE and
15th APCChE
Seoul, 18 – 23 Agustus
2013
11 Determination of Cobalt’s Oxidation State at
LaCoO3 and LSCF with Thermal Gravimetry
Analysis (TGA). Gunawan, A., Aliyatulmuna, A. and
Fansuri, H.
1st Indonesian
Student
Conference of
Mathematics
and Sciences
Bandung, 24-25 Juni
2013
12 Pengaruh Subsitusi Ba Terhadap Kerapatan
Membran Penghantar Ion Oskida LaCo0,8Fe0,2O3.
Zulaicha, V., Prasetyo, W. and Fansuri, H.
Seminar
Nasional Kimia
UGM
Yogyakarta, 18 Mei
2013
13 Pembuatan Membran Rapat LaCo1-xCuxO3-δ.
Nofiana, D. and Fansuri, H.
Seminar
Nasional Kimia
dan Pendidikan
Kimia
(SNKPK) V
UNS
Solo , 6 April 2013
14 Pembuatan Membran Rapat Perovskit
La0,7Sr0,3Co0,8Fe0,2O3-δ Berbentuk Tabung
Khusniyah, H., Hanifah, N. and Fansuri, H.
Seminar
Nasional Kimia
dan Pendidikan
Kimia
(SNKPK) V
UNS
Solo , 6 April 2013
G. Pengalaman Penulisan Buku dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Buku Tahun Jumlah
Halaman Penerbit
1 Karakterisasi Struktur Padatan 2016 Deepublish
H. Pengalaman Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir
No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID
46
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial dalam 5 Tahun
Terakhir
No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial
Lainnya yang Telah Diterapkan Tahun
Tempat
Penerapan Respons Masyarakat
1 Kurikulum Program Sarjana Kimia
berbasis Kompetensi tahun 2009-2014
2009 Jurusan Kimia
FMIPA ITS
Baik dan dilaksanakan
2 Perencanaan, pengembangan dan
operasional Laboratorium Studi
Energi dan Rekayasa ITS
2009-
2011
LPPM ITS Dijadikan sebagai model
pengembangan
laboratorium terpusat di
ITS
J. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 Tahun Terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi
Penghargaan Tahun
1 Kepala Jurusan Berprestasi I tingkat FMIPA ITS FMIPA ITS 2013
2 Kepala Jurusan Berprestasi II tingkat ITS ITS 2013
3 Dosen Terbaik I FMIPA ITS 2011
4 Dosen Terbaik III ITS 2011
5 “Best Poster Presentation” pada 13th APCChE di
Taipei, Taiwan
13th APCChE
Organizer 2010
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-
sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya
Surabaya, 07 Maret 2020
Anggota Pengusul
(Hamzah Fansuri, Ph.D)
Biodata Anggota Peneliti 2
IDENTITAS DIRI
Nama : Dra. Ratna Ediati, M.S., Ph.D.
NIP/NIK : 19600622 198603 2 002
Tempat dan Tanggal Lahir : Probolinggo, 22 Juni 1960
Jenis Kelamin : Perempuan
Golongan / Pangkat : IIIc/ Penata
Jabatan Akademik : Lektor
Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Alamat : Departemen Kimia - FSAD
Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111
Telp./Faks. : 031-5943353/ 031-5928314
Alamat Rumah : Jl. Rungkut Asri Utara III/14 Surabaya 60293
Telp./Faks. : 031-8702292/ 08175087475
Alamat e-mail : [email protected]
Lulusan yan telah dihasilkan : S1 = 25 orang, S2 = 14 orang, S3 = 0 orang
Mata Kuliah yang diampu : 1. Senyawa Organologam
2. Sintesis dan Karakterisasi Material Anorganik
3. Struktur dan Reaktivitas Senyawa Anorganik
4. Kimia Katalis
5. Kimia Dasar
6. Unsur dan Senyawa Anorganik
7. Material Berpori
RIWAYAT PENDIDIKAN PERGURUAN TINGGI
Tahun
Lulus
Program Pendidikan
(diploma, sarjana, magister,
spesialis, dan doctor)
Perguruan Tinggi Jurusan/
Program Studi
2003 Doktor (S3) University of Manchester
Institute of Science and
Technology (UMIST) UK
Chemistry
1991 Magister (S2) Institut Teknologi Bandung Kimia
1984 Sarjana (S1) Institut Teknologi Bandung Kimia
RIWAYAT PENELITIAN
1 PENGEMBANGAN KATALIS MULTIFUNGSIONAL BASIS ZEOLIT UNTUK HIDROGENASI
KARBONDIOKSIDA MENJADI METHANOL SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKAR CAIR ALTERNATIF
Tahun: 2022 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
World Class Research
2 Optimasi Biodegradasi Pewarna Tekstil oleh Jamur Pelapuk Coklat yang Terimobilisasi Pada Metal
Organic Framework (MOF) Sebagai Upaya Penghilangan Limbah Tekstil di Kawasan Pesisir
Tahun: 2022 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
World Class Research
3 Optimasi Biodegradasi Pewarna Tekstil oleh Jamur Pelapuk Coklat yang Terimobilisasi Pada Metal
Organic Framework (MOF) Sebagai Upaya Penghilangan Limbah Tekstil di Kawasan Pesisir
Tahun: 2021 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
World Class Research
4 PENGEMBANGAN KATALIS MULTIFUNGSIONAL BASIS ZEOLIT UNTUK HIDROGENASI
KARBONDIOKSIDA MENJADI METHANOL SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKAR CAIR ALTERNATIF
Tahun: 2021 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
World Class Research
5 Optimasi Biodegradasi Pewarna Tekstil oleh Jamur Pelapuk Coklat yang Terimobilisasi Pada Metal
Organic Framework (MOF) Sebagai Upaya Penghilangan Limbah Tekstil di Kawasan Pesisir
Tahun: 2020 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
World Class Research
6 PENGEMBANGAN KATALIS MULTIFUNGSIONAL BASIS ZEOLIT UNTUK HIDROGENASI KARBONDIOKSIDA MENJADI METHANOL SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKAR CAIR ALTERNATIF
Tahun: 2020 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
World Class Research
7 Pengembangan Strategi Sintesis Komposit Mesopori Metal-Organic Frameworks Serta Aplikasinya
Sebagai Katalis Heterogen dan Adsorben
Tahun: 2020 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Dasar
8 PENGEMBANGAN METODE ANALISIS BESI MELALUI OPTIMASI KEMAMPUAN AGEN PEREDUKSI BESI (III) MENJADI BESI (II)
Tahun: 2019 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Dasar Unggulan Perguruan Tinggi
9 Preparasi Kobalt-Karbon Nanopori Baru dengan Template Komposit ZIF-67/Kitosan serta Aplikasinya
Sebagai Adsorben Zat Warna Batik Dalam Air
Tahun: 2019 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Tesis Magister
10 Pengembangan Strategi Sintesis Komposit Mesopori Metal-Organic Frameworks Serta Aplikasinya
Sebagai Katalis Heterogen dan Adsorben
Tahun: 2019 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Dasar
11 Sintesis nanoporous nitrogen enriched carbon dari campuran ZIF-8@kitosan dan aplikasinya sebagai
adsorben zat warna dalam air
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal Perguruan Tinggi
Penelitian Dasar
12 Pengembangan Metode Sintesis Metal Organic Frameworks tipe HKUST-1 dan UiO-66 Melalui
Penerapan Reusable Solvent yang Ramah Lingkungan
Tahun: 2018 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Tim Pasca Sarjana
13 Sintesis Metal Organic Frameworks Biner (HKUST-1 dan UiO-66) Untuk Peningkatan Kinerjanya Dalam
Desulfurisasi Minyak Bumi
Tahun: 2018 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Internal Perguruan Tinggi
Penelitian Dasar
14 PENGEMBANGAN METODE ANALISIS BESI MELALUI OPTIMASI KEMAMPUAN AGEN
PEREDUKSI BESI (III) MENJADI BESI (II)
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Dasar Unggulan Perguruan Tinggi
15 Pengembangan Strategi Sintesis Komposit Mesopori Metal-Organic Frameworks Serta Aplikasinya Sebagai Katalis Heterogen dan Adsorben
Tahun: 2018 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Berbasis Kompetensi
16 Pengembangan Metode Sintesis Metal Organic Frameworks tipe HKUST-1 dan UiO-66 Melalui
Penerapan Reusable Solvent yang Ramah Lingkungan
Tahun: 2017 | Peran: Ketua Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Tim Pasca Sarjana
17 Sintesis Zeolitic Imidazolate Frameworks Tipe 67 Pada Pendukung Silika Mesopori (ZIF-67/MCM-41) Serta Aplikasinya Untuk Adsorpsi Zat Warna dan Ion Timbal Dalam Air
Tahun: 2017 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal Perguruan Tinggi
Penelitian Dasar
18 Synthesis of Aluminosilicate-Based Material from Red Mud-Bauxite Waste
Tahun: 2017 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Ristekdikti
Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi
RIWAYAT PENGABDIAN
1 Karakterisasi Sifat Fisiko-kimia dari Bahan Bakar Minyak, Produk Pirolisis Limbah Plastik dengan
Reaktor Lokal Blitar
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal PT
Kegiatan Non Insidental (1 - 6 Bulan)
2 Diversifikasi Produk Minuman Berbahan Baku Rumput Laut dan Pengemasannya: Upaya Peningkatan
Ekonomi Serta Pengembangan Produk Unggulan UKM Di Eks-Lokalisasi Dolly
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal PT
Kegiatan Non Insidental (1 - 6 Bulan)
3 Diversifikasi Produk Minuman Berbahan Baku Rumput Laut dan Pengemasannya: Upaya Peningkatan
Ekonomi Serta Pengembangan Produk Unggulan UKM Di Eks-Lokalisasi Dolly
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal PT
Kegiatan Non Insidental (1 - 6 Bulan)
4 Penataan PKL Bebas Boraks dan Formalin Menuju Produk Unggulan Sehat dan Higienis di Kelurahan
Gebang Putih dan Lingkungan ITS
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal PT
Kegiatan Non Insidental (1 - 6 Bulan)
5 Penataan PKL Bebas Boraks, Formalin Serta Pewarna Beracun dan Berbahaya Menuju Produk Makanan
Sehat dan Higienis di Daerah RW 01 Kelurahan Keputih Surabaya
Tahun: 2018 | Peran: Anggota Pengusul | Sumber Dana: Internal PT
Kegiatan Non Insidental (1 - 6 Bulan)
PRODUKTIVITAS PUBLIKASI
1 Review on recent advances of carbon based adsorbent formethylene blue removal from waste water
Jurnal: Materials Today Chemistry
Tahun: 2020 | Volume: 16 | ISSN: 2468-5194
URL: http://https://www.sciencedirect.com/sci...
2 Enhanced Adsorption of Methylene Blue and Congo Red from Aqueous Solutions by MCM-41/HKUST-1 Composites
Jurnal: Asian Journal of Chemistry
Tahun: 2019 | Volume: 31 | ISSN: 0975-427X
URL: http://www.asianjournalofchemistry.co.in...
3 MESOPOROUS HKUST-1 SYNTHESIZED USING SOLVOTHERMAL METHOD
Jurnal: Rasayan Journal of Chemistry
Tahun: 2019 | Volume: 12 | ISSN: 0974-1496
URL: http://https://rasayanjournal.co.in/admi...
4 Optimization of Five Reducing Agents using UV-VIS Spectrometry for Reduction of Iron(III) to Iron(II)
Jurnal: Asian Journal of Chemistry
Tahun: 2019 | Volume: 31 | ISSN: 0975-427X
URL: http://www.asianjournalofchemistry.co.in...
5 Sintesis MOF Biner UiO-66/HKUST-1 dengan Metode Solvotermal
Jurnal: JURNAL SAINS DAN SENI ITS
Tahun: 2019 | Volume: 8 | ISSN: 2337-3520
URL: http://ejurnal.its.ac.id/index.php/sains...
6 Synthesis of MCM-41/ZIF-67 Composite for Enhanced Adsorptive Removal of Methyl Orange in Aqueous
Solution
Jurnal: Mesoporous Materials-Properties and Applications
Tahun: 2019 | Volume: 5 | ISSN: 978-1-83880-687-3
URL: http://https://www.intechopen.com/books/...
7 DIVERSIFIKASI PRODUK MINUMAN BERBAHAN BAKU RUMPUT LAUT: UPAYA PENINGKATAN
EKONOMI SERTA PENGEMBANGAN PRODUK UNGGULAN UKM DI EKS-LOKALISASI DOLLY
Jurnal: IPTEK Journal of Proceedings Series
Tahun: 2018 | Volume: 5 | ISSN: 2354-6026
URL: http://www.iptek.its.ac.id/index.php/jps...
8 Synthesis and Catalytic Activity of Magnesium Hydroxide Fluorides for Production of Biodiesel: Influence of Different Mg/F Ratios
Jurnal: ASIAN JOURNAL OF CHEMISTRY
Tahun: 2018 | Volume: 30 | ISSN: 0975-427X
URL: http://www.asianjournalofchemistry.co.in...
9 Synthesis and catalytic activity of mesoporous Al-MCM-41/UiO-66 for esterification of oleic acid
Jurnal: AIP Conference Proceeding
Tahun: 2018 | Volume: 2049 | ISSN: 978-0-7354-1775-5/$30.00
URL: http://https://aip.scitation.org/doi/abs...
10 Characterization of Mesoporous NaZSM-5 and K3PO4/NaZSM-5 from Adsorption and Desorption
Isotherms
Jurnal: Advanced Science Letters
Tahun: 2017 | Volume: 23 | ISSN: 1936-7317
URL: http://scholar.google.co.id/scholar?oi=b...
11 Direct synthesis of ZSM-5 from kaolin and the influence of organic template
Jurnal: Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences
Tahun: 2017 | Volume: 13 | ISSN: 2289-5981
URL: http://www.mjfas.utm.my/index.php/mjfas/...
12 Impregnation Nickel on Mesoporous ZSM-5 Templated Carbons as a Candidate Material for Hydrogen
Storage
Jurnal: Indonesian Journal of Chemistry
Tahun: 2017 | Volume: 17 | ISSN: 1411-9420
URL: http://pdm-mipa.ugm.ac.id/ojs/index.php/...
13 Impregnation of nickel on mesoporous ZSM-5 templated carbons as candidate material for hydrogen
storage
Jurnal: Indonesian Journal of Chemistry
Tahun: 2017 | Volume: 17 | ISSN: 14119420
URL: http://https://www.scopus.com/inward/rec...
14 Modifikasi Katalis Dolomit dengan Abu Layang Leaching dan Non-leaching
Jurnal: ALKIMIA: Jurnal Ilmu Kimia dan Terapan
Tahun: 2017 | Volume: 1 | ISSN: 2580-9881
URL: http://jurnal.radenfatah.ac.id/index.php...
15 Synthesis zeolitic Imidazolate Framework-8 (Zif-8) In Solvothermal: The Effect Comparison of Metal-
Ligand
Jurnal: Jurnal ILMU DASAR
Tahun: 2017 | Volume: 17 | ISSN: 2442-5613
URL: http://https://jurnal.unej.ac.id/index.p...
RIWAYAT HKI
Nitrogen-Karbon Nanopori dari Metal-Organic Frameworks dan Metoda Pembuatannya Paten | No. Pendaftaran: P00201406520 | Tahun Pelaksanaan 2014 Status: Terdaftar | No. HKI:
Karbon Mesopori dari Ni-MCM-41 dan Al-MCM-41 serta Metoda Pembuatannya Paten | No. Pendaftaran: P.00201304778 | Tahun Pelaksanaan 2013
Status: Terdaftar | No. HKI:
ARTIKEL PROSIDING
1 One-pot solvothermal synthesis and characterization of UiO-66/HKUST-1 composites Tahun: 2019 | Volume: | Nomor: | ISSN: 012072
Peran Penulis: first author | Jenis Prosiding: Terindeks
2 Synthesis and Catalytic Activity of Mesoporous Al-MCM41/UiO-66 for Esterification of Oleic Acid
Tahun: 2018 | Volume: | Nomor: | ISSN: 978-0-7354-1775-5 Peran Penulis: first author | Jenis Prosiding: Terindeks
PENGALAMAN SEBAGAI REVIEWER/ASESOR
Tahun Fokus Bidang Review Institusi Penyelenggara
Program
2013 - sekarang Reviewer Program Pendanaan RISPRO Sek Jen LPDP – Kementerian
Keuangan
2013 Reviewer Seleksi Calon Mahasiswa Pra S2
Sainstek di Daerah 3T untuk Mendukung
MP3EI
Direktorat Pendidik dan Tenaga
Kependidikan – Kementerian
Pendidikan dan Kebudayaan 2008 - sekarang Asesor Badan Akreditasi Nasional (BAN)
untuk Program Studi S1 Kimia
BAN PT DIKTI
Saya menyatakan bahwa semua keterangan dalam Curriculum Vitae ini adalah benar dan apabila terdapat kesalahan, saya bersedia mempertanggungjawabkannya.
Surabaya, 7 Maret 2020
(Dra. Ratna Ediati, M.S., Ph.D.)
NIP. 19600622 198603 2 002
47
Data Mahasiswa Pascasarjana Kimia