Uji Kinerja Fotokatalis ZnO-Zeolit dari Limbah Baterai Zn-C dalam Mendegradasi Limbah Cair Tekstil Berdasarkan Massa Fotokatalis dan Waktu Kontak

Melanie Fernandez; Yuniar; Yulianto  Wasiran

Authors

Melanie Fernandez Politeknik Negeri Sriwijaya Author
Yuniar Politeknik Negeri Sriwijaya Author
Yulianto Wasiran Politeknik Negeri Sriwijaya Author

Keywords:

Battery Waste, Textile Waste ZnO, Zeolite, Photocatalyst, Degradation

Abstract

The textile industry in Indonesia plays a vital role in the economy but is also a significant source of environmental pollution. This study explores the performance of ZnO-zeolite photocatalyst synthesized from Zn-C battery waste to degrade textile wastewater. ZnO was synthesized via solution methods and doped with synthetic zeolite to enhance photocatalytic activity. The photocatalytic tests were conducted under varying mass (0,5; 0,75; 1 mass) and contact time (30, 60, 90, 120 minutes) using UV light. Material characterization using XRD and DRS UV-Vis revealed crystal size of 16.08 nm and band gap energy of 2.98 eV. Photocatalytic tests showed a decrease in pH from 9.32 to 7.15, COD reduction from 522 mg/L to 100 mg/L, and phenol degradation from 3.769 mg/L to 0.110 mg/L, especially at 0.75 mass and 90-minute contact time. The study concludes that ZnO-Zeolite from battery waste is effective and environmentally friendly for textile wastewater treatment.

Author Biographies

Melanie Fernandez, Politeknik Negeri Sriwijaya

D4 Teknologi Kimia Industri, Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya
Yuniar, Politeknik Negeri Sriwijaya

Dosen, Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya
Yulianto Wasiran, Politeknik Negeri Sriwijaya

Dosen, Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya

References

[1] R. P. Sihombing and Y. T. Sarungu, “Pengolahan Air Limbah Industri Tekstil dengan Metoda Elektrokoagulasi Menggunakan Elektroda Besi (Fe) dan Aluminum (Al),” JC-T (Journal Cis-Trans) J. Kim. dan Ter., vol. 6, no. 2, pp. 11–18, Dec. 2022.

[2] E. S. Hadi and K. K. Jasim, “Responsive UV-light Photocatalytic of Ag/ZnO Nanocomposites for Removal of Brilliant Blue Dye: As a Model for Advanced Chemical Studies,” Adv. J. Chem. Sect. A, vol. 8, no. 3, pp. 604–614, 2025.

[3] R. Adolph, “Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia,” pp. 1–23, 2019.

[4] F. Shihab, E. Hadisantoso, “Sintesis dan Karakterisasi Nanokomposit ZnO/NiFe2O4 dari Limbah Baterai Menggunakan Metode Solid State sebagai Fotokatalis Zat Warna Metilen Biru,” Gunung Djati …, vol. 15, no. 1, pp. 23–32, 2022.

[5] S. Anggraeni, Pengaruh Penambahan Ag Terhadap Performa Dari Aktivitas Fotokatalitik ZnO Yang Disintesa Dengan Metode Pirolisa Flame. 2018.

[6] Z. Zilfa, S. Safni, and F. Rahmi, “Penggunaan ZnO/Zeolit Sebagai Katalis Dalam Degradasi Tartrazin Secara Ozonolisis,” J. Ris. Kim., vol. 12, no. 1, pp. 53–64, 2021.

[7] T. C. Raganata, H. Aritonang, and E. Suryanto, “Sintesis Fotokatalis Nano Partikel ZnO untuk Mendegradasi Zat Warna Methylene Blue,” Chem. Prog., vol. 12, no. 2, pp. 54–58, 2020.

[8] A. Andini, E. P. Hadisantoso, and S. Setiadji, “Sintesis dan Karakterisasi ZnO dari Limbah Baterai dengan Templat Carboxymethyl Cellulose ( CMC ),” Pros. Semin. Nas. Kim. UIN Sunan Gunung Djati Bandung, pp. 34–40, 2023.

[9] Y. Yuniar, T. Mawarni, P. L. Hariani, M. Faizal, and T. E. Agustina, “ Degradation of Methylene Blue Dye Using ZnO/NiFe2O4 Photocatalyst Under Visible Light ,” Proc. 5th FIRST T1 T2 2021 Int. Conf. (FIRST-T1-T2 2021), vol. 9, pp. 90–95, 2022.

[10] R. Gayatri, “Preparasi dan Karakterisasi Nanokomposit Zno-Zeolit untuk Degradasi Fotokatalitik Zat Warna Tekstil Procion Red,” 2020.

[11] I. Yunita, T. Sulistyaningsih, and N. Widiarti, “Karakterisasi dan Uji Sifat Fisik Material Zeolit Modifikasi Magnetit sebagai Adsorben Ion Klorida dalam Larutan Berair,” Indones. J. Chem. Sci., vol. 8, no. 2, pp. 87–92, 2019.

[12] S. Wibowo, K. N. Aulia Azhar, and D. A. Sahanaya, “Fotodegradasi Methylene Blue Menggunakan Fotokatalis TiO2/Zeolit,” War. Akab, vol. 47, no. 1, pp. 17–21, 2023.

[13] I. O. Wulandari, S. Wardhani, and D. Purwonugroho, “Sintesis Dan Karakterisasi Fotokatalis ZnO Pada Zeolit,” J. Akad. Kim., vol. 1, no. 2, pp. 241–247, 2014.

[14] S. Sahu and P. K. Samanta, “Peak Profile Analysis of X-ray Diffraction Pattern of Zinc Oxide Nanostructure,” J. Nano- Electron. Phys., vol. 13, no. 5, pp. 1–4, 2021.

[15] U. Azarria and M. Khair, “Sintesis Fotokatalis ZnO/Zeolit Dengan Aplikasinya Mengurangi Konsentrasi Rhodamine B Dalam Larutan Berair,” vol. 6, no. 2, pp. 166–173, 2022.

[16] E. W. Diyanthi, E. P. Hadisantoso, and R. Fitriyani, “Regenerasi Fotokatalis Nanopartikel ZnO dari Limbah Baterai untuk Penanganan Metil Violet,” Pros. Semin. Nas. Kim., pp. 19–33, 2023.

[17] S. Ramadhani, H. Sanjaya, and Y. Yohandri, “Degradasi Zat Warna Methyl Orange dengan Katalis TiO2 Menggunakan Metode Fotosonolisis,” J. Period. Jur. Kim. UNP, vol. 12, no. 1, p. 17, 2023.

[18] S. Wardiyati, “Pengaruh Penambahan SiO2 Terhadap Karakteristik dan Kinerja Fotokatalitik Fe3O4/TiO2 Pada Degradasi,” pp. 31–40, 2016.

[19] A. M. Hamdan, F. Arfi, H. Risma, and K. Nisah, “Laundry Waste Treatment With Photodegradation Method Using Photocatalyst Nanoparticle TiO2-SiO2,” J. Aceh Phys. Soc., vol. 11, no. 2, pp. 59–64, 2022.

[20] E. D. P. Wahyu and S. Wardhani, “Degradasi Metilen Biru Menggunakan Fotokatalis ZnO-Zeolit,” Chem. Prog, vol. 7, no. 1, pp. 29–33, 2014.

[21] J. Prayitno et al., “Degradasi Senyawa Fenol Oleh Bakteri Yang Diisolasi dari Area Pertambangan Minyak Bumi (Phenol Degradation by Bacteria Isolated from Oil-Mining Site),” J. Teknol. Lingkung., vol. 17, no. 2, pp. 126–131, 2016.

[22] K. Kasim, “Pengaruh Massa Zeolit Dan Waktu Inkubasi Limbah Cair Industri Tahu Terhadap Kadar BOD Dan COD,” pp. 1–42, 2018.