Komposit TiO2–Fe3O4 Berbasis Sonikasi Tawarkan Material Magnetik Efisien untuk Aplikasi Lingkungan
Material komposit berbasis titanium dioksida dan magnetit berhasil dikembangkan oleh peneliti Universitas Mulawarman untuk meningkatkan efisiensi material semikonduktor yang banyak dipakai di industri dan lingkungan. Riset ini dilakukan oleh Elsa Avrilia Putriani, Dr. Noor Hindryawati, dan Hajar Anuar dari Universitas Mulawarman, dan dipublikasikan pada 2026 di International Journal of Integrative Sciences. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposit TiO2/Fe3O4 yang disintesis dengan metode sonikasi memiliki struktur kristal yang baik, bersifat magnetik, dan berpotensi besar untuk aplikasi pemurnian lingkungan serta teknologi berbasis fotokatalis.
Titanium dioksida (TiO2) selama ini dikenal sebagai salah satu material semikonduktor paling populer di dunia. Material ini digunakan luas dalam teknologi fotokatalis, pemurnian air, pembersih udara, antibakteri, hingga produk kesehatan. Namun, di balik keunggulannya, TiO2 juga memiliki kelemahan penting, terutama sulit dipisahkan kembali setelah digunakan dan cenderung menggumpal, sehingga efisiensinya menurun dalam aplikasi berulang.
Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, tim peneliti Universitas Mulawarman mengombinasikan TiO2 dengan Fe3O4 (magnetit), material berbasis besi yang memiliki sifat magnetik kuat. Pendekatan ini memungkinkan material hasil sintesis dapat dipisahkan kembali dari larutan hanya dengan bantuan medan magnet eksternal, tanpa proses filtrasi yang rumit.
Latar Belakang: Tantangan Efisiensi Material Semikonduktor
Pengembangan material semikonduktor saat ini menjadi isu penting dalam berbagai sektor, mulai dari industri kimia, pengolahan limbah, hingga energi terbarukan. Meski TiO2 unggul dari sisi stabilitas, biaya, dan keamanan, para peneliti menilai bahwa modifikasi struktur material tetap diperlukan agar performanya lebih optimal dan aplikatif di lapangan.
Menurut tim peneliti, penggabungan TiO2 dengan Fe3O4 bukan hanya meningkatkan kemudahan pemisahan material, tetapi juga membuka peluang penggunaan ulang material secara berkelanjutan. Hal ini sejalan dengan kebutuhan industri dan kebijakan lingkungan yang semakin menekankan efisiensi dan prinsip ekonomi sirkular.
Metode Sonikasi yang Sederhana dan Efisien
Dalam penelitian ini, komposit TiO2/Fe3O4 disintesis menggunakan metode sonikasi, yaitu teknik pencampuran material dengan bantuan gelombang ultrasonik. Metode ini dipilih karena prosesnya relatif sederhana, dapat dilakukan pada suhu ruang, serta mampu menghasilkan partikel dengan ukuran lebih seragam dan permukaan yang luas.
Fe3O4 terlebih dahulu disintesis dari senyawa besi melalui proses kopresipitasi, kemudian dikombinasikan dengan TiO2 dengan perbandingan massa 10:1. Campuran tersebut disonikasi selama 30 menit, dikeringkan, dan dikalsinasi pada suhu 400 derajat Celsius. Hasil akhirnya berupa serbuk cokelat muda yang menunjukkan sifat magnetik.
Karakterisasi material dilakukan menggunakan tiga teknik utama, yakni X-Ray Diffraction (XRD) untuk melihat struktur kristal, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk mengidentifikasi ikatan kimia, serta Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengamati morfologi permukaan.
Temuan Utama Penelitian
Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit TiO2/Fe3O4 berhasil terbentuk dengan baik dan memiliki karakteristik struktural yang jelas. Beberapa temuan penting dari penelitian ini antara lain:
1. Struktur kristal gandaAnalisis XRD menunjukkan keberadaan fase TiO2 dan Fe3O4 secara bersamaan, dengan tingkat kristalinitas mencapai 64,7 persen.
Selain itu, komposit menunjukkan respons magnetik yang cukup kuat, meskipun sebagian material tidak sepenuhnya tertarik magnet karena dominasi massa TiO2.
Implikasi untuk Lingkungan dan Industri
Komposit TiO2/Fe3O4 hasil riset ini memiliki potensi besar untuk dikembangkan lebih lanjut, khususnya dalam bidang pengolahan limbah cair, fotokatalisis, dan pemurnian air. Sifat magnetiknya memungkinkan material digunakan berulang kali, sehingga lebih hemat biaya dan ramah lingkungan.
Dalam konteks industri, material ini berpeluang diterapkan pada sistem pengolahan limbah tekstil, limbah zat warna, serta teknologi pembersihan air berbasis cahaya. Dari sisi kebijakan publik, inovasi material seperti ini mendukung upaya pengurangan limbah kimia dan peningkatan efisiensi teknologi lingkungan.
“Penggabungan TiO2 dengan Fe3O4 memberikan solusi praktis terhadap masalah pemisahan dan penggunaan ulang material,” jelas Dr. Noor Hindryawati dari Universitas Mulawarman, yang menjadi penulis korespondensi dalam penelitian ini.
.png)
0 Komentar