Seminar Kimia Transformation and Composition Evolution of Nanoscale Zero Valent Iron (nZVI) Synthesized by Borohydride Reduction in Static Water Jing Liu, Wei-xian Zhang Transformasi dan Komposisi Evolusi Nanopartikel Besi Bervalensi Nol (nZVI) yang Disintesis oleh Reduksi Borohidrat dalam Air Dikaji Oleh: Yuliana Dewi Anugrah 3325120249
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Seminar KimiaTransformation and Composition Evolution of
Nanoscale Zero Valent Iron (nZVI) Synthesized by Borohydride Reduction in
Static WaterJing Liu, Wei-xian Zhang
Transformasi dan Komposisi Evolusi Nanopartikel Besi Bervalensi Nol (nZVI) yang Disintesis oleh
Reduksi Borohidrat dalam Air
Dikaji Oleh:Yuliana Dewi Anugrah
3325120249
Pencemaran Air
nZVI Sebagai
Absorben
Reaktivitas nZVI
Pendahuluan
Menyelidiki evolusi morfologi dan struktur dari nZVI
Menentukan komposisi lapisan oksida dalam media air statis selama 90 hari.
Tujuan
1. nZVI
•Dalam kondisi normal, nZVI reaktif dalam air, dapat bertindak sebagai donor electron yang sangat baik, dan sebagai material dalam proses remediasi
Kajian Teori
•Nanoscale zero valent iron (NZVI) dan nanomagnet oksidanya seperti magnetite, Fe3O4, menunjukkan efektivitas untuk pengolahan air tanah yang terkontaminasi dengan menargetkan atau menyerap kontaminan organik terutama chlorinated (misalnya, pelarut, pestisida) dan anion anorganik atau logam.
•Nanopartikel ini juga dapat digunakan untuk proses dekontaminasi partikel radioaktif di dalam air.
2. Sintesis nZVI oleh Reduksi Natrium Borohidrat
Gambar. 1. Skema diagram untuk sintesis nanopartikel besi
Titrasi dengan borohidrida digunakan untuk mereduksi ion
besi (Fe3+) menjadi besi bervalensi nol [Fe0], menurut reaksi
Sumber foton yang berasal dari radiasi sinar X, dilewatkan pada sampel.
Elektron yang berada pada tingkat dekat inti atau kulit bagian dalam akan diemisikan keluar
Elektron tersebut ditangkap oleh penganalisa dan dideteksi dalam bentuk energi ikatan elektron pada tingkat inti.
Energi ikatan elektron akan ditampilkan dalam bentuk spektrum energi ikatan terhadap intensitas, yang akhirnya dapat diinterpretasikan sebagai kehadiran molekul atau atom tertentu.
Gambar. Prinsip kerja XPS (Endang W, 2001)
Alat
Transmission Electronic Microscopy (TEM),
X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS),
dan X-ray Diffraction (XRD).
MetodePenelitian
FeCl3.6H2
O, NaBH4
Partikel fresh nZVI
Etanol 95%
Bahan
MetodePenelitian
1. Proses Penuaan pada nZVIProses penuaan yang dilakukan pada
partikel nZVI, sebagai berikut:•Menimbang 0,5 g nZVI suspensi
nanopartikel•Menambahkannya ke dalam 100 mL air
deionisasi (di dalam wadah terbuka)•Memisahkan sampel padat setelah 5, 10,
15, 20, 25, 30, 60, dan 90 hari di bawah air statis.
Prosedur Percobaan
2. Karakterisasi fase padat dari nZVI fresh dan yang berusia
NZVI fresh dan berusia di karakterisasikan menggunakan TEM, XRD, dan XPS.
Prosedur Percobaan
Hasil
1. TEM
Gambar 8. gambar TEM dari nZVI berusia di air 5-90 d; (a) 5 d; (b) 10 d; (c) 20 d; (d) 30 d; (e) 60
d; (f) 90 d.
2. XRD
Hasil
Gambar 9. Analisis XRD dari nZVI dalam air statis bersih selama 5-90 hari. Puncak mengacu pada magnetit/maghemite (Fe3O4/ ɣ-Fe2O3) (M), ferihidrit (F), lepidocrocite (ɣ-FeOOH) (L), dan nZVI
(Fe(0))
3. XPS
Hasil
Gambar.10. Analisis XPS dari daerah Fe 2p untuk nZVI berusia 5-90 hari.
Gambar 11. Daerah O 1s
untuk nZVI yang berusia 5-90 hari.
o Komposisi nZVI terdiri dari inti Fe (0) yang dikelilingi oleh kulit oksida dengan bentuk bulat hampir sempurna.
o Struktur, bentuk, dan komposisi nZVI berubah saat terkena air.
o Proses penuaan menyebabkan pembentukan produk utama yaitu lepidocrocite dan sejumlah kecil magnetit / maghemite.
o nZVI yang teroksidasi strukturnya berubah menjadi cekung, dan berubah menjadi lembaran berbentuk jarum, yang merupakan morfologi khas lepidocrocite.
o Pembentukan fase mineral yang berbeda pada permukaan partikel mempengaruhi reaktivitas, hidrodinamika, dan mobilitas nZVI di lingkungan.