* Corresponding Author: email: fitri_suryani@unsri.ac.id
https://doi.org/10.56064/jps.v25i2.849 Naskah diusulkan: 24 Juni 2023;  Naskah disetujui: 18 Juli 2023
p-ISSN: 1410-7058 e-ISSN: 2597-7059 © 2023 JPS MIPA UNSRI

## Jurnal Penelitian Sains
Journal Home Page: http://ejurnal.mipa.unsri.ac.id/index.php/jps/index
Review sifat-sifat dan karakteristik fotokatalitik Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 untuk mengatasi polusi air
Siti Nur’aini, Fitri Suryani Arsyad*, Dedi Setyabudidaya, Balada Soerya, dan Beta Riana Lia Sari
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sriwijaya, Sumatera Selatan 30862, Indo- nesia
Kata kunci: Fe 3 O 4 ,
SiO 2 , TiO 2 , kopresipitasi, hidrotermal
ABSTRAK: Air  sebagai  sumber  kehidupan  yang  tak  ternilai  di  bumi  yang  selalu  digunakan setiap  hari  kini  dihadapkan  pada  ancaman  serius  seperti  polusi.  Para  peneliti  dunia  sedang mencari solusi inovatif untuk mengatasi masalah ini. Artikel ini menunjukkan tinjauan menge- nai  berbagai  metode  sintesis  bahan  Fe 3 O 4 ,  SiO 2 ,  dan  TiO 2 yang  bertujuan  untuk  mengatasi polusi  air.  Dengan  penerapan  strategi  seperti  kopresipitasi,  sol-gel  dan  hidrotermal,  bahan- bahan tersebut berhasil membentuk nanopartikel berkualitas tinggi dengan ukuran dan distri- busi yang dapat dikendalikan. Dari beberapa penelitian dan karakterisasi menunjukkan bahwa kombinasi  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 dapat  digunakan  sebagai  katalis  untuk mendegradasi  zat  polutan dalam air. Adapun beberapa indikator seperti pemilihan pelarut yang tepat, pengaturan suhu, tekanan, dan interval waktu yang cermat, merupakan kunci untuk mencapai langkah signifi- kan dalam mengatasi polusi air.

## Keywords:
Fe 3 O 4 ,
SiO 2 ,
TiO 2 , coprecipitation, hydrothermal
ABSTRACT: Water, as an invaluable source of life on Earth, constantly utilized every day, is now facing a serious threat like pollution. World researchers are actively seeking innovative solutions to tackle this issue. This article presents an overview of various synthesis methods for materials such as Fe 3 O 4 , SiO 2 , and TiO 2 , with the aim of addressing water pollution. By imple- menting strategies like coprecipitation, sol-gel, and hydrothermal techniques, these materials have  successfully  formed  high-quality  nanoparticles  with  controllable  sizes  and distributions. Several  studies  and  characterizations  demonstrate  that  the  combination  of  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 can be used as a catalyst for degrading pollutants in water. Key factors, such as the appropri- ate choice of solvents, precise regulation of temperature, pressure, and careful time intervals, are crucial in making significant strides towards overcoming water pollution.

## 1 PENDAHULUAN
ir  adalah  salah  satu  sumber  daya  alam  yang penting untuk berbagai keperluan manusia dan kehidupan  ekosistem  di  sekitarnya  [1],  dianta- ranya ialah air rawa. Air rawa adalah area yang te- rus-menerus atau kadang-kadang tergenang air aki- bat drainase yang terhambat, dan memiliki karakte- ristik  unik  dalam  hal  fisik,  kimia,  dan  biologi  [2]. Namun,  kebanyakan  wilayah  perairan  seperti  air rawa sering terkontaminasi [3] oleh logam berat se- perti besi (Fe) dan tembaga (Cu) [4] [5] yang dapat berasal dari aktivitas industri, pertanian, dan limbah domestik [6]. Kehadiran logam berat dalam air rawa dapat  menimbulkan  dampak  negatif  [7]  terhadap lingkungan dan kesehatan manusia[8].
Untuk  mengatasi  masalah  pencemaran  logam berat dalam air rawa, beberapa penelitian telah di- lakukan untuk mengembangkan metode yang efektif dalam  menghilangkan  logam  berat  tersebut.  Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah menggu- nakan fotokatalisis, di mana bahan fotokatalis seperti titanium dioksida ( TiO 2 ) [9] digunakan untuk meng- katalisis reaksi oksidasi logam berat di bawah papa- ran  cahaya  matahari  atau  cahaya  lampu.  Namun, efisiensi  fotokatalisis TiO 2 terbatas  pada  sinar  ultra- violet (UV), sementara sebagian besar radiasi mata- hari adalah sinar tampak[10].
Untuk  meningkatkan  efisiensi  fotokatalisis  dalam sinar  tampak,  penelitian  telah  dilakukan  untuk  me- modifikasi TiO 2 dengan bahan tambahan. Salah satu pendekatan  yang  menarik  adalah  menggunakan nanokomposit  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 [11].  Nanokomposit
A
ini memiliki keunggulan dalam menggabungkan sifat magnetik Fe 3 O 4 , perlindungan dari lapisan SiO 2 , dan kemampuan  fotokatalitik  dari TiO 2 .  Penelitian  sebe- lumnya  telah  menunjukkan  bahwa  nanokomposit Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 memiliki potensi dalam fotokatalisis degradasi logam berat [12].
Silika ( SiO 2 ) dan pasir besi Fe 3 O 4 dapat diperoleh secara  langsung  dari  sumber  alam  dengan  mudah [9]. Di sisi lain, TiO 2 banyak direkomendasikan seba- gai  katalis  karena  memiliki  beberapa  keunggulan, seperti  tidak  beracun,  sifat  kimia  yang  stabil,  biaya yang  terjangkau,  kemampuan  degradasi  yang  kuat,
dan  celah  optik  yang  lebar  [13]  [14].  Untuk  mem- percepat  proses  dan  meningkatkan  efisiensi  katalis, penambahan bahan magnet pada katalis TiO 2 dapat dilakukan  dengan  menggunakan  pasir  besi  ( Fe 3 O 4 ). Pasir  besi  memiliki  sifat  superparamagnetik,  yaitu kemampuan untuk menjadi magnetik ketika terkena medan magnet eksternal, dan kehilangan sifat mag- netiknya saat medan magnet dihilangkan. Selain itu, Fe 3 O 4 mudah terdispersi dalam air dan dapat ditarik kembali menjadi satu dengan bantuan medan mag- net  eksternal.  Dengan  mengintegrasikan  kedua  ba- han  katalis TiO 2 dengan Fe 3 O 4 superparamagnetik, komposit Fe 3 O 4 / TiO 2 dapat terbentuk [15]. _______________________________________________
Tabel 1 . karakteristik dan parameter untuk adsorpsi beberapa logam berat Logam Berat Karakteristik Material Penyerapan Parameter penyerapan optimum Ref pH  T(0C)  Q(mg/g) Al (III) dan Fe(III) Dapat timbul dari proses penyaringan gas sebagai hasil dari reaksi. Zat ini memi- liki efek toksik dan apabila tertelan dapat menyebabkan penyakit seperti kehilan- gan nafsu makan, Alzheimer, kejang, gangguan pada hati, dan ginjal. Kitosan 4.5 25 140.2 [16] Cu (II) dan Zn (I I) Ion tembaga(II), seng(II), dan kobalt(II) adalah beberapa ion logam berat yang paling umum di industri modern seperti pertambangan, metalurgi, produksi bate- rai, dan pelapisan logam. Logam-logam berat ini dapat berkembang biak dalam organisme. Material basah  3.16 Suhu ruang 440 dan 32  [17] Pb(II) dan Cd  (III) Berasal dari industri, pipa bensin, dan distribusi air, dengan nilai gesekan untuk ion Pb(II) adalah 0,1 mg/L Karbon aktif  5.5-6 56.8 9.30 [18] As (III) Arsenik (As) adalah zat yang sangat beracun di lingkungan perairan. Di dalam air alami, arsenik kebanyakan terdapat dalam dua keadaan oksidasi: As(III) dan As(V). Spesies arsenik yang dominan dalam air tanah adalah As(III )
Cu 2 FeO 4 /
PMS 6.7 Suhu ruang 63.9 [19] _______________________________________________

## 2 ANALISIS SIFAT DAN KARAK- TERISTIK
𝐅𝐞 𝟑 𝐎 𝟒 , 𝐒𝐢𝐎 𝟐 DAN 𝐓𝐢𝐎 𝟐
Magnetit ( 𝑭𝒆 𝟑 𝑶 𝟒 )
Gambar 1. Gambaran struktur kristalografi magnetit [20].
Magnetit  ( Fe 3 O 4 )  adalah  suatu  senyawa  alami yang  terdiri  dari  besi  dan  oksigen,  dengan  rumus kimia FeO. Fe 2 O 3 ,  dan  memiliki  sifat  magnetik  yang paling kuat dibandingkan dengan besi oksida lainnya [21].  Magnetit  memiliki  struktur kristal  yang  disebut spinel  terbalik,  dengan  sel  satuan  yang  berbentuk face center cubic (fcc) [22]. Gambaran struktur kris- tal dari Fe 3 O 4 dapat dilihat dalam Gambar 1 .
Dalam susunan anionik, sekitar sepertiga dari 64 situs  tetrahedral  diisi  oleh  kation Fe 3+ trivalen,  se- dangkan setengah dari 32 situs oktahedral diisi oleh kation Fe 2+ divalen dan Fe 3+ trivalen [23]. Magnetit ( Fe 3 O 4 )  memiliki  sifat  ferrimagnetik  yang  signifikan dengan  saturasi  magnetisasi  (Ms)  tinggi,  mencapai 92 emu/g pada suhu kamar dan suhu Curie (Tc) se- kitar  577°C.  Namun,  sifat  magnetik Fe 3 O 4 dipenga- ruhi oleh ukuran partikelnya. Ketika ukuran partikel ferrimagnetik  tersebut  mencapai  skala  nanometer, kurang dari 20 nm, maka partikel tersebut akan me- nunjukkan  sifat  superparamagnetik  dan  respons yang  besar  terhadap  medan  magnet  yang  dite- rapkan [24].
Bahan Fe 3 O 4 memiliki  aplikasi  yang  luas  di  ber- bagai  bidang,  termasuk  bidang  biomedis,  konversi energi,  penyimpanan  energi,  dan  lingkungan  [25]. Dalam  konteks  lingkungan, Fe 3 O 4 telah  banyak  di- gunakan untuk menghilangkan logam berat dan me- lakukan  adsorpsi/degradasi  polutan  organik  dalam air [26]. Hal ini disebabkan oleh harga yang terjang- kau,  kemudahan dalam  proses  fabrikasi,  biokompa- tibilitas,  kemampuan  pemisahan/pemulihan  yang mudah melalui penggunaan medan magnet, disper- sibilitas  dalam  larutan  berair, dan kemampuan  mu-
dah  dipisahkan  dari  larutan  menggunakan  magnet eksternal [27].
Nanopartikel  magnetit  ( Fe 3 O 4 )  telah  menarik perhatian penelitian yang signifikan karena memiliki sifat  unik  seperti  sifat  magnetik,  sifat  listrik,  aktivitas katalitik,  biokompatibilitas,  dan  toksisitas  yang  ren- dah.  Namun,  partikel  magnetit  dalam  skala  nano cenderung  beragregasi  membentuk  partikel  yang lebih  besar,  mengurangi  luas  permukaan  spesifik yang  besar  dan  dispersibilitas,  yang  akhirnya  dapat merusak aktivitas katalitik  [28]. Fe 3 O 4 telah menjadi objek  penelitian  yang  mendalam  karena  memiliki sifat-sifat menarik yang memungkinkan untuk dieva- luasi dan diaplikasikan sebagai agen katalitik, sensor gas,  agen  pengolahan  air,  remediasi  lingkungan, agen  kontras  resonansi  magnetik,  dan  perangkat elektronik [29].
Silika Dioksida ( 𝑺𝒊𝑶 𝟐 )
Silika adalah suatu bahan padat yang memiliki struk- tur berpori, dan ukuran pori-pori silika memiliki hu- bungan  dengan  luas  permukaannya.  Semakin  kecil ukuran  pori-pori  silika,  semakin  besar  luas  permu- kaannya,  yang  pada  gilirannya  meningkatkan  ke- mampuan  adsorpsi  [30].  Silika  seringkali  digunakan sebagai  adsorben  dalam  pengolahan  limbah,  seba- gai  pembawa  dalam  sistem  pengiriman  obat,  seba- gai pendukung katalis, dan sebagai bahan untuk pe- nyimpanan energi [31].
Dengan  adanya  penelitian  yang  terus  berkem- bang setiap tahunnya, material canggih seperti 𝑆𝑖𝑂 2 dan Fe 2 O 3 / Fe 3 O 4 semakin  menarik  perhatian  dalam mengatasi  polusi  air.  Hasil  penelitian  mengenai  ke- dua material ini dalam berbagai aplikasi dapat dite- mukan pada Tabel 2. Sebuah studi tentang SiO 2 me- nyatakan  bahwa  material  ini  memiliki  karakteristik area  permukaan  yang  tinggi,  yang  dapat  mening- katkan  kekuatan  mekanik  produk  material  dengan menggunakan teknologi nano [32]. SiO 2 juga sering digunakan  dalam  aplikasi  imobilisasi  fotokatalis  un- tuk menjaga stabilitas dan dispersi partikel inti  [33]. Dengan  melakukan  doping SiO 2 pada  material canggih, dapat diperoleh nilai transport massa yang tinggi serta selektivitas yang lebih baik terhadap po- lutan yang dituju [34]. Selain itu, inti silikon dioksida berperan sebagai pusat penangkapan elektron yang dapat  mengurangi tingkat  rekombinasi  dan  berkon- tribusi pada peningkatan laju fotokatalisis [35].
Keunggulan  lain  dari SiO 2 adalah  sifatnya  yang murah dan praktis dalam menyerap polutan air. Pe- nelitian  [36]  berhasil  mensintesis  nanopartikel 𝑆𝑖𝑂 2 sebagai adsorben efektif untuk menghilangkan polu- tan logam seperti Cu 2+ dan NO 3− . SiO 2 telah dikom-
binasikan dengan berbagai senyawa lain seperti gra- fit,  karbon TiO 2 , MnO , ZnO , Ag , Fe 2 O 3 ,  dan Fe 3 O 4 . Adapun  keunggulan  senyawa Fe 3 O 4 diantaranya mudah  didapatkan  dan  disintesis  serta  ramah  ling- kungan. Nanopartikel Fe 3 O 4 dan SiO 2 akan menun- jukkan  aktivitas  degradasi  fotokatalitik  yang  sensitif terhadap berbagai polutan organik limbah di bawah iradiasi terlihat [37].
Titanium Dioksida ( 𝑻𝒊𝑶 𝟐 )
Nanostruktur  berbasis  titanium  dioksida  ( TiO 2 )  saat ini  sedang  digunakan  dalam  proses  degradasi  foto- katalitik  untuk  menghilangkan  pencemar  organik dan  menjaga  kelestarian  lingkungan.  Dengan keunggulan  memiliki  luas  permukaan  spesifik  yang besar,  kemampuan  oksidasi  yang tinggi,  dan stabili- tas  kimia  yang  baik, TiO 2 telah  menjadi  salah  satu kandidat terbaik dalam  bidang  fotokatalisis  [38]. Ti- tanium  dioksida  ( TiO 2 )  dikenal  sebagai  fotokatalis yang  paling  efisien  dibandingkan  dengan  oksida  lo- gam  fotoaktif  lainnya.  Selain  itu,  keunggulan  uta- manya  adalah  biaya yang  rendah.  Namun, kelema- han TiO 2 terletak pada lebar celah pita  yang hanya memungkinkan penyerapan radiasi UV, yang hanya mencakup  sekitar  5%  dari  spektrum  matahari  [30]. Ilustrasi  penggunaan  bahan  dasar  titanium  untuk lingkungan ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Material nanotitanat dan nanotitania untuk aplikasi lingkungan dan energi [39].
Proses  adsorpsi  memiliki  peran  krusial  dalam pengolahan air limbah. Saat proses ini berlangsung, molekul-molekul  polutan  tertarik  dan  diikat  pada permukaan  bahan  penyerap.  Selanjutnya  Meka- nisme  degradasi  fotokatalitik  berbasis TiO 2 .  Ketika foton  radiasi  ultraviolet  (UV)  dari  sinar  matahari atau sumber cahaya terang diserap oleh fotokatalis, akan  menghasilkan  pasangan  elektron-celah.  Elek-
tron-elektron  yang  awalnya  berada  di  pita  valensi titanium dioksida akan terangsang oleh energi foton, dan dipromosikan ke pita konduksi kosong dari tita- nium  dioksida  untuk  menghasilkan  radikal  hidroksil (OH·),  sementara  elektron  negatif  di  pita  konduksi dapat menyerang molekul oksigen untuk menghasil- kan  anion  peroksida  untuk  degradasi  fotokatalitik senyawa  organik.  Morfologi  nanotubular  dan  struk- tur  saluran  terbuka  tetap  dipertahankan  pada  ma- terial TiO 2 yang baru terbentuk dengan stabilitas dan kapasitas  siklus  yang  lebih  baik.  Dari  berbagai  poli- morf  yang  paling  banyak  dipelajari, TiO 2 memiliki kapasitas  tertinggi  dengan  kemampuan  laju  yang menjanjikan [40]. TiO 2 mampu menampung satu ion Li+  per  Ti,  memberikan  kapasitas  sebesar  335 mAh/g  untuk TiO 2 nanotubular  dan  nanopartikel. Lalu  Sel-sel  dari  lapisan  partikel  semikonduktor  na- nokristalin  (paling  umum  digunakan  adalah TiO 2 ) [41]  pada  substrat  penghantar  diadsorpsi  sebagai sensitizer dan elektrolit.
Terdapat  beberapa  metode  yang  telah  dilapor- kan  untuk  meningkatkan  efisiensi TiO 2 .  Salah  sa- tunya  adalah  dengan  membentuk  campuran TiO 2 yang mengurangi energi celah pita, melakukan dop- ing dengan ion non-logam seperti karbon dan bele- rang, serta memuat dengan logam mulia seperti pe- rak  ( Ag ),  platinum  ( Pt ),  dan  emas  ( Au )  yang  mem-
perpanjang  waktu  rekombinasi  elektron-hole.  Saat ini,  metode  yang  sedang  mendapatkan  perhatian signifikan  adalah  memuat  partikel  nanopori  karbon murah pada TiO 2 NP, seperti konjugasi dengan kar- bon aktif yang dapat meningkatkan potensi adsorpsi TiO 2 NP [42]. TiO 2 merupakan bahan yang menarik karena memiliki konduktivitas elektronik yang sangat baik, sifat optik yang menguntungkan, dan stabilitas termal yang tinggi. Keunggulan-keunggulan ini men- jadikannya bahan yang berguna dalam dekomposisi fotokatalitik  polutan,  sel  surya,  dan  pemisahan  air fotokimia. Namun, suspensi berair dari nanopartikel TiO 2 yang umumnya digunakan dalam reaksi fotoka- talitik sulit untuk dipisahkan dan didaur ulang.
Kontak  langsung  antara  fotokatalis  magnetik Fe 3 O 4 dan TiO 2 biasanya  mengakibatkan  peningka- tan  rekombinasi  lubang  elektron  dan  fotodisolusi. Penyisipan lapisan antara inti Fe 3 O 4 dan TiO 2 memi- liki  dua  efek  positif  dalam  meningkatkan  aktivitas fotokatalitik.  Pertama,  lapisan  tersebut  memblokir injeksi elektron dari TiO 2 ke Fe 3 O 4 di antarmuka, dan kedua,  menyediakan  permukaan  berpori  dengan rasio permukaan-ke-volume yang besar untuk reaksi fotokatalitik [43].
Berikut  ditampilkan  mengenai  perkembangan penelitian Fe 3 O 4 , SiO 2 dan TiO 2 dalam berbagai me- tode dan aplikasi.
_______________________________________________
Tabel 2 . Perkembangan Penelitian pada Material SiO 2 , TiO 2 dan Fe 3 O 4 Material Metode Sintesis Target polutan Aplikasi Ref Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 Kopresipitasi dan sol-gel Metilen biru, ciprofloxacin, norfloxacin dan ibuprofen Penjernihan air yang tercemar [44]
γ -Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 Kopresipitasi dan sol-gel metilen biru Degradasi fotokatalitik polutan organik [45] Nano komposit
Fe 3 O 4 /SiO 2 - C 3 N 4 /TiO 2 Solvotermal dan hidrotermal Pewarna kationik dan anionik  Adsorbsi [33] Nano komposit 𝑆𝑖𝑂 2 /graphite Teknik Hummers melalui reaksi kimia bubuk karbon alami Ion Pb (II) Adsorbsi [46][47] Fe 2 O 3 / TiO 2 difungsionali- sasi biochar One-step pyrolisis Metilen biru katalis untuk degradasi pewarna [48] Fe 3 O 4 / TiO 2 Hidrotermal Metilen Biru Degradasi metilen biru dibawah radiasi sinar matahari langsung [49] SiO 2 / TiO 2 Sol gel Metilen biru Degradasi metilen biru dibawah radiasi sinar UV [50] SiO 2 dengan γ - Fe 2 O 3 /MnO 2 Multistep dan hidrotermal Fenol Degradasi yang didominasi oksi- gen [51] Nano pratikel SiO 2 Metode ekstraksi dan presipitasi sederhana Cu 2+ dan NO 3 − Adsorbsi [36] Nano komposit ZnO. SiO 2 kopresipitasi Metil orange Foto degradasi komponen pewar- na [35] _______________________________________________

## 3 PENGEMBANGAN FOTOKATALIS
𝐅𝐞 𝟑 𝐎 𝟒 / 𝐒𝐢𝐎 𝟐
Pengembangan  bahan  fotokatalis  berbasis  magnetit dalam  bentuk  nano  saat  ini  sedang  menjadi  topik penelitian yang populer. Pemanfaatan komposit na- no oksida besi sebagai bahan feromagnetik memiliki kepentingan  yang  signifikan  karena  sifat-sifat  baru
yang  dimilikinya,  biokompatibilitas  yang  baik,  serta harga  yang  terjangkau.  Fotokatalis  semikonduktor magnetik menunjukkan stabilitas kimia dan struktur- al  yang  tinggi,  sifat  magnetik  yang  baik,  celah  pita sempit,  kemampuan  untuk  menyerap  cahaya  tam- pak,  dan  memiliki  potensi  kinerja  listrik  yang  baik [52].
Penelitian  [53]  menjelaskan  bahwa  bahan  kimia berbasis  gel  silika-logam  akan  menyerap  substrat. Asimilasi permukaan radikal alkoksil ke dalam koloid yang  diberi  pupuk  logam  Na  akan  mendekatkan substrat dan donor elektron. Penggunaan koloid se- bagai pendukung juga akan meningkatkan luas dan efektivitas setiap substrat, serta konsentrasi logam di dalam  pori-pori  untuk  mengurangi  entropi  aktivasi transfer  electron  [54].  Penelitian  lain  menggambar- kan  optimasi  absorbsi  optik  nanopartikel  campuran SiO 2 /Au dan Fe 3 O 4 / Au.  Koloid  dengan  sifat  optik yang khas dapat menjadi agen transformasional un- tuk banyak aplikasi, terutama aplikasi medis, di ma- na  mereka  dapat  mengaktifkan  fungsi  biomonitor- ing, bioimaging, dan terapi multimodal yang belum pernah  terjadi  sebelumnya.  Dalam  analisis  yang  di- lakukan, ukuran partikel berkisar antara lima hingga seratus nanometer dan panjang gelombang berkisar antara 600 hingga 1200 nanometer. Ketebalan  lapi- san berkisar antara nol hingga 100 persen dari jari- jari partikel. Analisis juga menunjukkan bahwa cam- puran SiO 2 /Au menunjukkan  beberapa  puncak  ab- sorbsi  yang  tajam  dibandingkan  dengan  campuran Fe 3 O 4 /Au.  Hal  ini  mungkin  disebabkan  oleh  hilang- nya  inti Fe 3 O 4 yang  berkontribusi  secara  signifikan terhadap absorbsi [53]. Perluasan SiO 2 pada permu- kaan  air  pada  suhu  rendah  sangat  dipercepat  jika unsur O 2 di eksitasi [55].
Pada kedua sampel, keberadaan fase amorf pada sudut 2 θ sekitar 20-25 derajat akan dikaitkan dengan lapisan  silikon  dioksida  dalam  nanopartikel.  Selain itu,  dengan  membandingkan  kedua  sampel  dapat disimpulkan bahwa metode hidrotermal yang diban- tu dengan mikrowave terkait dengan persentase sili- kon dioksida yang lebih tinggi dalam sampel, karena fase  fenomena  dalam  sampel  magnetit  silika  SW memiliki intensitas yang lebih tinggi. Akibatnya, kris- talinitas sampel ini berkurang karena intensitas pun- cak  fenomena  fisik  untuk sampel  magnetit silika  CP sedikit meningkat, seperti yang terlihat pada Gambar 3  [56].  Ukuran  kristal  untuk  kedua  sampel  dihitung menggunakan persamaan Debye-Scherrer
𝐹𝑊𝐻𝑀  = 𝐾𝜆
𝐷𝑐𝑜𝑠𝜃
(1)
Gambar 3. Difraktogram untuk sampel Fe 3 O 4 / SiO 2 _CP dan Fe 3 O 4 / SiO 2 _SW
Dalam  persamaan  Debye-Scherrer,  FWHM  me- rupakan  lebar  penuh  pada  setengah  tinggi  puncak, K adalah konstanta Scherrer yang memiliki rentang antara  0,89 dan 0,94, λ adalah  panjang  gelombang sinar-X, D adalah ukuran kristalit, dan θ adalah sudut difraksi [57][58]. Sementara itu, karakteristik magne- tik  dari  nanopartikel  inti-lapisan Fe 3 O 4 / SiO 2 diuji menggunakan Vibrating  Sample  Magnetometer (VSM) (Gambar 4).
Gambar 4. Pengukuran magnetisasi Fe 3 O 4 / SiO 2 yang dis- intesis melalui metode kopolimerisasi dan metode hidro- termal yang dibantu dengan gelombang mikro.
Perilaku  superparamagnetik  nanopartikel  ini  da- pat  diamati  melalui  kurva  histeresis  yang  memben- tuk  pola  S  antara  magnetisasi  dan  medan  magnet yang  diterapkan,  dengan  lebar  nol  [59]–[61].  Sifat superparamagnetik  ini  memberikan  peluang  pen- gembangan  aplikasi  pengiriman  obat,  di  mana  na- nopartikel  yang  membawa  obat  dapat  diaktifkan dengan  medan  magnet  eksternal  dan  kehilangan sifat  magnetiknya  setelah  medan  magnet  dihilang- kan [62]–[64]. Selain itu, nilai-nilai yang terkait den- gan  magnetisasi  saturasi  (Ms),  magnetisasi  remanen
(Mr),  dan  medan  koersivitas  (Hc)  dari  nanopartikel inti-lapisan tersebut dicatat dalam Tabel 3.
Tabel 3. Sifat-sifat magnetik dari nanosistem Fe 3 O 4 / SiO 2 yang disintesis melalui metode kopolimerisasi dan metode hidrotermal yang dibantu dengan mikro gelombang [56].
Sampel Ms (emu/g) Mr (emu/g) Hc (Oe) Fe 3 O 4 / SiO 2 _CP 20.323 0.193 4.158 Fe 3 O 4 / SiO 2 _SW 16.954 0.386 8.942
4 ANALISIS STUDI Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2

## PADA BEBERAPA METODE SINTESIS

## Metode Ko-presipitasi
Beberapa  metode  nanokomposit  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 telah dilakukan, salah satunya dengan menggunakan metode ko-presipitasi [65] dengan melarutkan FeCl 2 dan FeCl 3 dalam  jumlah  tertentu  dalam  air  suling. Lalu  ditambah  10  mL HCl dan  dipanaskan  hingga 80°C.  Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh Bahare dkk.
[66] menggunakan sintesis Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 untuk  degradasi  fotokatalitik  2,4- Dinitrofenol dari air limbah didapatkan hasil  seperti pada gambar 5.
Gambar 5. FESEM dari Graphene Oxide (GO) (a) dan Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 (b).
Seperti  yang  dapat  terlihat, GO yang  disintesis memiliki  struktur  lembaran.  Pada  gambar  FESEM fotokatalis akhir (Gambar 5(b)), lampiran Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 pada lembaran rGO sangat jelas ter- lihat. Oleh karena itu, pengasemblian diri antara dua bagian  fotokatalis  berhasil  dilakukan.  Penataan Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 pada  lembaran rGO menunjukkan bahwa  nanopartikel  teragregasi  pada  permukaan 𝑟𝐺𝑂 dan memiliki distribusi yang tidak merata.
Sedangkan pada pH ≤ 7, kondisi untuk memben- tuk muatan positif pada fotokatalis dan membentuk bentuk anionik polutan terpenuhi [66] Interaksi elek- trostatik  antara  polutan  dan  fotokatalis  mempenga- ruhi  laju  degradasi  melalui  pembentukan  spesies oksidan yang berbeda. Sedangkan dari empat siklus
(Gambar  6)  penggunaan  fotokatalis,  degradasi  2,4- DNP  menurun  dari  88,84%  pada  siklus  pertama menjadi 72,26% pada siklus keempat. Penelitian oleh Wang et al [67] menunjukkan efisiensi penghilangan hingga 95% dalam waktu 150 menit. [68] mencapai efisiensi  degradasi  sebesar  80%  setelah  6  siklus  pe- mulihan,  dengan  penurunan  kinerja  hanya  sebesar 10%.
Gambar 6. Efisiensi degradasi 2,4-DNP pada 4 siklus pe- mulihan dalam waktu 30 menit.

## Metode Sol-Gel
Terdapat juga penelitian yang dilakukan oleh Rijing Wang  [69]  untuk  mengetahui  kinerja  fotokatalitik Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 dengan  melapisi SiO 2 sebagai  lapi- san dalam dan lapisan luar TiO 2 melalui proses sol- gel  sederhana.  Pelapisan  silika  ini  merupakan  lang- kah  yang  penting  untuk  menciptakan  struktur  inti- lapisan  karena  nanopartikel Fe 3 O 4 yang  bersifat  hi- drofobik sulit terbungkus dalam lapisan TiO 2 dengan mudah [70]. Selain itu, lapisan SiO 2 dapat terkelupas secara  selektif  pada  mikrosfer  magnetic TiO 2 be- rongga,  sehingga  memberikan  ruang  yang  cukup untuk  memuat  bahan-bahan  yang  dapat  menyerap gas tercemar atau air limbah.
Dalam  eksperimen  fotokatalitik,  adapun  peneli- tian  tersebut  didapatkan  hasil  xrd  berupa  semua puncak  dapat  diindeks  sebagai  fasa  magnetit Fe 3 O 4 (JCPDS  19-0629).  Tidak  ada  puncak  karakteristik SiO 2 yang terdeteksi, menunjukkan bahwa SiO 2 ber- sifat  amorf.  Sebaliknya,  dalam  Gambar  7(B),  penu- tupan sukses TiO 2 dikonfirmasi oleh adanya puncak- puncak  baru.  Reduksi  puncak-puncak Fe 3 O 4 juga mengkonfirmasi  penutupan TiO 2 yang  berhasil. Sampel  yang  disiapkan  menunjukkan  kristalinitas yang baik dan puncak-puncak TiO 2 dapat dikaitkan dengan  bidang-bidang  (101),  (004),  (200),  (105), dan (211) dari fasa anatas (JCPDS 21-1272).
Gambar 7. Pola XRD dari komposit Fe 3 O 4 / SiO 2 (A) dan Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 (B)
Sedangkan  untuk  hasil  laju  fotodegradasi  (Gam- bar  8)  MB  lebih  tinggi  pada  lingkungan  netral  dan basa.  Terjadi  fotodegradasi  sebesar  78%  pada  laru- tan  MB  (pH  =  10)  setelah  5  menit  di  bawah  sinar UV.  Namun,  dalam  kondisi  asam,  hanya  sebesar
8,5% MB yang terdegradasi setelah 30 menit. Seperti yang  terlihat  dalam  gambar  digital  larutan  MB  di bawah sinar UV pada berbagai nilai pH. Warna laru- tan  MB  memudar  secara  bertahap  seiring  waktu pencahayaan pada pH = 7 dan 10, tetapi tidak ada perubahan warna yang jelas pada pH = 2. [69].
Hal  ini  disebabkan  oleh  pengaruh  pH  terhadap sifat adsorpsi senyawa organik dan keadaan terdiso- siasi mereka dalam larutan. Sifat muatan permukaan 𝑇𝑖𝑂 2 juga berubah dengan perubahan nilai pH kare- na  perilaku  amfoterik 𝑇𝑖𝑂 2 semikonduktor  [71]. Gambar  3(b)  menunjukkan  bahwa  efisiensi  fotode- gradasi  MB  pada  berbagai  nilai  pH  dengan H 2 O 2 dapat  mencapai  60%  setelah  5  menit  di  bawah  ira- diasi  UV. H 2 O 2 meningkatkan  kemampuan  fotode- gradasi  yang  disebabkan  oleh  perilaku  penerima elektronnya, yang bereaksi dengan elektron dari ja- lur  konduksi  untuk  menghasilkan  radikal  hidroksil. Titik muat nol (pzc) untuk titanium dioksida terletak pada pH 6,5. Permukaan 𝑇𝑖𝑂 2 bermuatan positif da- lam larutan asam dan bermuatan negatif dalam laru- tan basa [72]. Karena MB adalah pewarna kationik, dapat  dimengerti  bahwa  pada  nilai  pH  yang  lebih tinggi,  adsorpsinya  lebih  diuntungkan  pada  permu- kaan yang bermuatan negatif.
_______________________________________________
Gambar 8. Efisiensi fotodegradasi dari mikrosfer komposit Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 dan foto iluminasi digital pada pH 2, 7, dan 10 (a) dengan 1 mL H 2 O (b) dengan 1 mL H 2 O 2
_______________________________________________

## Metode Hidrotermal
Sintesis  hidrotermal  memiliki  keunggulan  diban- dingkan dengan metode lain seperti harga yang rela- tif rendah, tidak beracun, menggunakan bahan baku
yang  ramah  lingkungan,  dan  prosedur  yang  seder- hana.  Pembentukan  nanopartikel  berkualitas  tinggi dengan ukuran dan distribusi ukuran yang terkendali dapat  dicapai  dengan  memilih  campuran  pelarut
yang  sesuai  dan  mengatur  parameter  seperti  suhu, tekanan, dan interval waktu [73].
Berdasarkan  penelitian  oleh  Gholamrezaei  dkk [74],  metode  hidrotermal  menyediakan  orientasi morfologis  yang  sesuai.  Dalam  kondisi  khusus  yang berbeda, seperti suhu dan tekanan tinggi, pendeka- tan ini menghasilkan bentuk yang berbeda secara in situ dan membentuk beberapa morfologi seperti na- nopartikel,  nanorod,  dan  nanoplate.  Metode  untuk sintesis Ag 2 Te sangat  sederhana,  murah,  dan  dapat ditingkatkan  dengan  menggunakan  prekursor  dan pelarut yang tidak beracun ( TeCl 4 sebagai prekursor Te ).  Bahan  yang  disintesis  akan  diolah  lebih  lanjut menjadi  bahan  aplikasi  fotodegradasi  untuk  larutan metil orange. Sebagai hasilnya, lampu menghasilkan campuran  UVA,  berkisar  dari  320  hingga  400  nm, dan UVB dengan panjang gelombang 290–320 nm, dan  mengeluarkan  radiasi  sebesar  13,6  dan  3,0  W masing-masing  tidak  mengandung  ozon dan  radiasi diinkapsulasi  dalam  tabung  kuarza,  yang  mengam- bang  di  dalam  larutan  methyl  orange  yang  terletak di pusat reaktor [74].
Adapun  penelitian  oleh  Yanhua  dkk  yang  men- sintesis  nanokomposit  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 dengan  me- tode  sintesis  hidrotermal  dan  menganalisis  sifat- sifatnya dengan inti magnetik Fe 3 O 4 dilapisi oleh la- pisan SiO 2 dan lapisan TiO 2 . Proses sintesis dilakukan secara sederhana dan efisien. Karakterisasi menggu- nakan  teknik  difraksi  sinar-X  (XRD),  mikroskopi transmisi elektron (TEM), dan spektroskopi inframe- rah  transformasi  Fourier  (FT-IR)  menunjukkan  bah- wa  nanokomposit  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 memiliki  kristali- nitas  yang  baik  dan  struktur  inti-lapisan  yang  jelas. Hasil  pengujian  juga  menunjukkan  bahwa  nano- komposit  ini  memiliki  performa  fotokatalitik  yang baik dalam dekolorisasi larutan metil oranye. Selain itu, inti magnetik yang dilapisi oleh lapisan SiO 2 dan TiO 2 tetap  mempertahankan  sifat  magnetik  yang baik,  memungkinkan  pemulihan  katalis  mengguna- kan medan magnet eksternal. Penelitian ini membe- rikan  pemahaman  yang  lebih  baik  tentang  sintesis nanokomposit  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 dan  menunjukkan potensi  aplikasi  dalam  bidang  fotokatalisis  dan  pe- mulihan katalis [75].
Sebagai  metode  yang  umum  digunakan,  XRD digunakan  untuk  mengidentifikasi  dan  menentukan struktur  fasa,  ukuran kristalit,  dan kristalinitas  relatif dari sampel. Dalam Gambar 9(a), terlihat pola XRD dari  inti  magnetik Fe 3 O 4 ,  menunjukkan  puncak- puncak  karakteristik  struktur  ortorombik.  Pada Gambar  9(b),  puncak-puncak  difraksi Fe 3 O 4 / SiO 2 mirip dengan partikel Fe 3 O 4 asli, menunjukkan bah- wa struktur fasa dari partikel magnetik tetap terjaga setelah  pembentukan  lapisan SiO 2 luar.  Puncak  di-
fraksi SiO 2 tidak terlihat karena sifatnya yang amorf. Gambar  9(c)  menampilkan  pola  difraksi TiO 2 yang terkristalisasi dengan  baik, dengan  fase  anatas  yang diindeks. Hasil ini mendukung bahwa TiO 2 yang di- lapisi  pada  inti  magnetik Fe 3 O 4 / SiO 2 terkristalisasi dengan baik pada suhu 140°C melalui metode sinte- sis hidrotermal. Karena kandungan Fe 3 O 4 yang san- gat  rendah  dalam  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 ,  tidak  terlihat adanya fasa kristalin yang mengandung Fe 3 O 4 .
Gambar 9. Pola XRD (a): Fe 3 O 4 ; (b): Fe 3 O 4 / SiO 2 ; (c):
Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2
Gambar 10 menampilkan loop histeresis magne- tik  dari  partikel Fe 3 O 4 dan  partikel  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 . Keduanya  menunjukkan  perilaku  ferromagnetik  pa- da  suhu  kamar.  Nilai  magnetisasi  saturasi  (Ms) dari partikel Fe 3 O 4 murni  dan  partikel  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 adalah  63,17  dan  3,04  emu/g  masing-masing.  Ms partikel  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 lebih  rendah dibandingkan dengan  partikel Fe 3 O 4 murni  karena  kandungan massa Fe 3 O 4 yang  lebih  rendah  dalam  partikel Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 .  Meskipun  demikian,  sifat  magnetik ini  menunjukkan  bahwa  nanokomposit  magnetik Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 dapat  dipisahkan  dari  suspensi menggunakan  medan  magnet  eksternal.  Selain  itu, magnetisasi  saturasi  setelah  menyimpan  sampel  di udara selama sekitar 6 bulan hampir tidak berubah (perubahan kurang dari 5%), hal ini serupa dengan hasil yang dilaporkan dalam literatur [76].
Gambar 10. Kurva magnetisasi (a) Fe 3 O 4
(b) Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2
Sedangkan  untuk  degradasi  pada  gambar  11,  me- nunjukkan  bahwa  puncak  absorpsi  methyl  orange muncul pada panjang gelombang 465 nm, yang in- tensitasnya  menurun  setelah  reaksi  fotokatalisis Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 selama  30  menit.  Hasil  ini  menun- jukkan  bahwa  methyl  orange  perlahan-lahan  men- galami  dekolorisasi  oleh  fotokatalis  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 di bawah sinar irradiasi. Selain itu, aktivitas fotokata- lisis  partikel  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 sama  dengan TiO 2 murni, yang berarti bahwa inti magnetik Fe 3 O 4 dan lapisan SiO 2 tidak secara signifikan mengurangi akti- vitas fotokatalisis TiO 2 .
Gambar 11. Absorpsi metil orange (a) TiO 2 (b) Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 (c) tanpa fotokatalis selama 30 menit.

## 5 KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  tinjauan,  kami  menyimpulkan bahwa  terdapat  3  metode  sintesis  yang  mengun- tungkan  seperti  kopresipitasi,  sol  gel  dan  hidroter- mal.  Namun  metode  hidrotermal  sendiri  memiliki keunggulan dibandingkan metode lain seperti biaya
yang relatif rendah, tidak beracun, bahan baku yang ramah  lingkungan,  dan  prosedur  yang  sederhana. Adapun SiO 2 , TiO 2 dengan Fe 3 O 4 menarik perhatian kami  karena  dapat  disintesis  dengan  mudah  dan diproses  secara  cepat  dari  bahan  alami  yang  dite- mukan  di  alam.  Karakterisasi  yang  perlu  dilakukan meliputi XRD, SEM, dan VSM serta AAS. XRD digu- nakan untuk mengidentifikasi struktur kristal sampel. SEM  memberikan  informasi  tentang  permukaan sampel  dan  komposisinya,  sedangkan  VSM  diguna- kan  untuk  mengamati  sifat  magnetik  suatu  bahan. Sementara AAS untuk mengamati efisiensi degradasi sampel dibawah sinar matahari atau UV. Dilihat dari kemampuan  kombinasi  material  Fe 3 O 4 /SiO 2 /TiO 2 sebagai bahan adsorpsi, katalisis, dan filtrasi, materi- al-material ini memiliki potensi besar dalam menga- tasi polusi air di lingkungan terutama dalam penye- rapan zat warna pada metilen biru maupun orange. Kami  berharap  di  masa  depan  akan  ada  lebih  ba- nyak penelitian laboratorium yang mengintegrasikan pengembangan material silika, titanium dan magne- tit yang luar biasa untuk mengatasi polusi air di ling- kungan.

## REFERENSI ______________________________
[1] A. Y. Putra and F. Mairizki, “Penentuan Kandungan Logam Berat Pada Air Tanah Di Kecamatan Kubu Babussalam, Rokan Hilir, Riau,” J. Katalisator , vol. 5, no. 1, p. 47, 2020, doi: 10.22216/jk.v5i1.5277.
[2] Y. Pasmawati, R. Renilaili, C. D. Kusmindari, A. Zahri, and S. Hardini, “Pengolahan Air Rawa Menjadi Air Bersih,” J. Altifani Penelit. dan Pengabdi. Kpd. Masy. , vol. 3, no. 1, pp. 27–33, 2023, doi:
10.25008/altifani.v3i1.317.
[3] B. K. Mishra, P. Kumar, C. Saraswat, S. Chakraborty, and A. Gautam, “Water security in a changing environment: Concept, challenges and solutions,” Water (Switzerland) , vol. 13, no. 4, 2021, doi: 10.3390/w13040490.
[4] R. Erdoo Kukwa, D. Tyoker Kukwa, A. David Oklo, T. Thaddeus Ligom, B. Ishwah, and J. Ajegi Omenka, “Adsorption Studies of Silica Adsorbent Using Rice Husk as a Base Material for Metal Ions Removal from Aqueous Solution,” Am. J. Chem. Eng. , vol. 8, no. 2, p. 48, 2020, doi: 10.11648/j.ajche.20200802.12.
[5] R. Teschke, “Aluminum, Arsenic, Beryllium, Cadmium, Chromium, Cobalt, Copper, Iron, Lead, Mercury, Molybdenum, Nickel, Platinum, Thallium, Titanium, Vanadium, and Zinc: Molecular Aspects in Experimental Liver Injury,” Int. J. Mol. Sci. , vol. 23, no. 20, 2022, doi: 10.3390/ijms232012213.
[6] Mutia Oktarina Permai Yenny, Arief Hartono, Syaiful Anwar, and Yumei Kang, “Assessment of heavy metals pollution in sediment of Citarum River, Indonesia,” J.
Pengelolaan Sumberd. Alam dan Lingkung. (Journal
Nat. Resour. Environ. Manag. , vol. 10, no. 4, pp. 584– 593, 2020, doi: 10.29244/jpsl.10.4.584-593.
[7] A. Boretti and L. Rosa, “Reassessing the projections of the World Water Development Report,” npj Clean Water , vol. 2, no. 1, 2019, doi: 10.1038/s41545-019- 0039-9.
[8] R. Yousif, M. I. CHOUDHARY, S. AHMED, and Q. AHMED, “Review: Bioaccumulation of heavy metals in fish and other aquatic organisms from Karachi Coast,
Pakistan,” Nusant. Biosci. , vol. 13, no. 1, pp. 73–84, 2021, doi: 10.13057/nusbiosci/n130111.
[9] S. Firza, S. Nita, S. A. Fitri, and J. Akmal, “Time milling influence on the size of the Lemabang iron sand powder synthesized by using high energy milling method,” J. Phys. Conf. Ser. , vol. 1091, no. 1, 2018, doi: 10.1088/1742-6596/1091/1/012008.
[10] N. Esfandiari, M. Kashefi, S. Afsharnezhad, and M. Mirjalili, “Insight into enhanced visible light photocatalytic activity of Fe3O4–SiO2–TiO2 core- multishell nanoparticles on the elimination of Escherichia coli,” Mater. Chem. Phys. , vol. 244, no. September 2019, p. 122633, 2020, doi: 10.1016/j.matchemphys.2020.122633.
[11] J. Gunlazuardi, A. Fisli, Ridwan, Y. K. Krisnandi, and D. Robert, “Magnetically Separable Fe3O4/SiO2/TiO2 Photocatalyst Composites Prepared through Hetero Agglomeration for the Photocatalytic Degradation of Paraquat,” Makara J. Sci. , vol. 25, no. 4, pp. 236–246, 2021, doi: 10.7454/mss.v25i4.1277.
[12] S. Behzadi, B. Nonahal, S. J. Royaee, and A. A. Asadi, “Tio2/SiO2/Fe3O4magnetic nanoparticles synthesis and application in methyl orange UV photocatalytic removal,” Water Sci. Technol. , vol. 82, no. 11, pp. 2432–2445, 2020, doi: 10.2166/wst.2020.509.
[13] N. Rahimi, R. A. Pax, and E. M. A. Gray, “Review of functional titanium oxides. I: TiO2 and its modifications,” Prog. Solid State Chem. , vol. 44, no. 3, pp. 86–105, 2016, doi: 10.1016/j.progsolidstchem.2016.07.002.
[14] H. E. Cheng, C. H. Hung, I. S. Yu, and Z. P. Yang,
“Strongly enhancing photocatalytic activity of tio2 thin films by multi-heterojunction technique,” Catalysts , vol. 8, no. 10, 2018, doi: 10.3390/catal8100440.
[15] S. Wardiyati et al. , Pengaruh Penambahan SiO 2 Terhadap Karakteristik Dan Kinerja Fotokatalitik Fe 3 O 4 /TiO 2 Pada Degradasi Methylene Blue (The SiO 2 Addition Effect to Fe 3 O 4 /TiO 2 Photocatalytic Characteristic And Perfor,” pp. 37–40, 2016.
[16] J. L. Marques et al. , “Removal of Al (III) and Fe (III) from binary system and industrial effluent using chitosan films,” Int. J. Biol. Macromol. , vol. 120, pp. 1667–1673, 2018, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.09.135.
[17] D. Bouazza, H. Miloudi, M. Adjdir, A. Tayeb, and A. Boos, “Competitive adsorption of Cu (II) and Zn (II) on impregnate raw Algerian bentonite and efficiency of extraction,” Appl. Clay Sci. , vol. 151, pp. 118–123, Jan.
2018, doi: 10.1016/j.clay.2017.10.026.
[18] M. Kavand, P. Eslami, and L. Razeh, “The adsorption of cadmium and lead ions from the synthesis wastewater with the activated carbon: Optimization of the single and binary systems,” J. Water Process Eng. , vol. 34, no.
101151, 2020, doi: 10.1016/j.jwpe.2020.101151.
[19] Y. Wei et al. , “Fast and efficient removal of As(III) from water by CuFe2O4 with peroxymonosulfate: Effects of oxidation and adsorption,” Water Res. , vol. 150, pp. 182–190, 2019, doi: 10.1016/j.watres.2018.11.069.
[20] T. Girardet, P. Venturini, H. Martinez, J. C. Dupin, F. Cleymand, and S. Fleutot, “Spinel Magnetic Iron Oxide Nanoparticles: Properties, Synthesis and Washing Methods,” Appl. Sci. , vol. 12, no. 16, 2022, doi: 10.3390/app12168127.
[21] A. A. Usman and Mashuri, “Magnetic properties of rGO/Fe3O4 microparticles composites based on natural materials,” AIP Conf. Proc. , vol. 2120, 2019, doi: 10.1063/1.5115688.
[22] S. Salsabila, L. Rohman, and E. Purwandari, “Study of the Ferromagnetic Magnetite Resonance (Fe3O4) Forms of Thin Films Using Micromagnetic Simulation,” Comput. Exp. Res. Mater. Renew. Energy , vol. 3, no. 1, p. 10, 2020, doi: 10.19184/cerimre.v3i1.26414.
[23] S. Mitra, High-Pressure Geochemistry and Mineral Physics Basics for Planetology and Geo-material Science: Chapter 9 - AB2X4 Structure, vol. 9. 2007. doi: 10.31826/9781463217822-010.
[24] K. Nee Koo, A. Fauzi Ismail, M. Hafiz Dzarfan Othman, M. A. Rahman, and T. Zhong Sheng, “Preparation and characterization of superparamagnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticles: A short review,” Malaysian J.
Fundam. Appl. Sci. , vol. 15, no. 1, pp. 23–31, 2019.
[25] N. Minh Dang, T. Hung-Vu, X. Shoujun, and L. T. Randall, “Fe3O4 Nanoparticles: Structures, Synthesis, Magnetic Properties, Surface Functionalization, and Emerging Applications,” Appl. Sci. , vol. 11, no. 11301, pp. 1–34, 2021.
[26] S. Liu, B. Yua, S. Wanga, Y. Shena, and H. Conga, “Preparation, Surface Functionalization andApplication of Fe3O4 Magnetic Nanoparticles Shixiang Liu,” Adv. Colloid Interface Sci. , vol. 281, no. 102165, 2020.
[27] D. Lisjak and A. Mertelj, “Anisotropic magnetic nanoparticles: A review of their properties, syntheses and potential applications,” Prog. Mater. Sci. , vol. 95, pp. 286–328, 2018, doi: 10.1016/j.pmatsci.2018.03.003.
[28] X. Yang, W. Chen, J. Huang, Y. Zhou, Y. Zhu, and C. Li, “Rapid degradation of methylene blue in a novel heterogeneous Fe3O4 @rGO@TiO2-catalyzed photo- Fenton system,” Sci. Rep. , vol. 5, no. May, pp. 1–10, 2015, doi: 10.1038/srep10632.
[29] J. A. Fuentes-García, A. I. Diaz-Cano, A. Guillen- Cervantes, and J. Santoyo-Salazar, “Magnetic domain interactions of Fe3O4 nanoparticles embedded in a SiO2 matrix,” Sci. Rep. , vol. 8, no. 1, pp. 2–11, 2018, doi: 10.1038/s41598-018-23460-w.
[30] K. T. Drisya et al. , “Electronic and optical competence of TiO2/BiVO4 nanocomposites in the photocatalytic processes,” Sci. Rep. , vol. 10, no. 1, pp. 1–16, 2020, doi: 10.1038/s41598-020-69032-9.
[31] M. Ulfa, D. Prasetyoko, W. Trisunaryanti, H. Bahruji, and Z. A. Fadila, “The effect of gelatin as pore expander in green synthesis mesoporous silica for methylene blue adsorption,” Sci. Rep. , pp. 1–12, 2022, doi: 10.1038/s41598-022-19615-5.
[32] W. Li et al. , “Experimental study on shear property and rheological characteristic of superfine cement grouts with nano-SiO2 addition,” Constr. Build. Mater. , vol. 228, 2019, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117046.
[33] S. Narzary, K. Alamelu, V. Raja, and B. M. Jaffar Ali, “Visible light active, magnetically retrievable Fe3O4@SiO2@g-C3N4/TiO2 nanocomposite as efficient photocatalyst for removal of dye pollutants,” J. Environ. Chem. Eng. , vol. 8, no. 5, 2020, doi:
10.1016/j.jece.2020.104373.
[34] Q. Feng et al. , “Synthesis of high specific surface area silica aerogel from rice husk ash via ambient pressure drying,” Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. , vol. 539, pp. 399–406, 2018, doi: 10.1016/j.colsurfa.2017.12.025.
[35] S. Rohilla et al. , “Excellent uv ‐ light triggered photocatalytic performance of zno.Sio2 nanocomposite for water pollutant compound methyl orange dye,” Nanomaterials , vol. 11, no. 10, pp. 1–17, 2021, doi: 10.3390/nano11102548.
[36] P. Sharma, J. Kherb, J. Prakash, and R. Kaushal, “A novel and facile green synthesis of SiO2 nanoparticles for removal of toxic water pollutants,” Appl. Nanosci. , vol. 13, no. 1, pp. 735–747, 2023, doi: 10.1007/s13204- 021-01898-1.
[37] H. R. Ali, H. N. Nassar, and N. S. El-Gendy, “Green synthesis of α -Fe2O3 using Citrus reticulum peels extract and water decontamination from different organic pollutants,” Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff. , vol. 39, no. 13, pp. 1425–1434, 2017, doi: 10.1080/15567036.2017.1336818.
[38] Y. Ma, Y. Wang, T. Jiang, F. Zhang, X. Li, and Y. Zhu, “Hydrothermal synthesis of novel 1-aminoperylene diimide/TiO2/MoS2 composite with enhanced photocatalytic activity,” Sci. Rep. , vol. 10, no. 1, pp. 1– 15, 2020, doi: 10.1038/s41598-020-78894-y.
[39] Y. Zhang et al. , “Titanate and titania nanostructured materials for environmental and energy applications: A review,” RSC Adv. , vol. 5, no. 97, pp. 79479–79510, 2015, doi: 10.1039/c5ra11298b.
[40] A. G. Dylla, G. Henkelman, and K. J. Stevenson, .“, Acc. Chem. Res., 2013, 46, 1104-1112.,” Acc. Chem. Res , vol. 46, no. 1104–1112, 2013.
[41] M. Lv et al. , “v,” Energy Environ. Sci. , vol. 6, no. 1615– 1622, 2013.
[42] M. Abd Elkodous et al. , “Carbon-dot-loaded
CoxNi1−xFe2O4; x = 0.9/SiO2/TiO2 nanocomposite with enhanced photocatalytic and antimicrobial
potential: An engineered nanocomposite for wastewater treatment,” Sci. Rep. , vol. 10, no. 1, pp. 1– 22, 2020, doi: 10.1038/s41598-020-68173-1.
[43] F. Wang et al. , “Corn-like, recoverable γ - Fe2O3@SiO2@TiO2 photocatalyst induced by magnetic dipole interactions,” Sci. Rep. , vol. 7, no. 1, pp. 2–11, 2017, doi: 10.1038/s41598-017-07417-z.
[44] S. Teixeira et al. , “Photocatalytic degradation of recalcitrant micropollutants by reusable Fe3O4/SiO2/TiO2 particles,” J. Photochem. Photobiol. A Chem. , vol. 345, pp. 27–35, 2017, doi: 10.1016/j.jphotochem.2017.05.024.
[45] H. H. Mungondori, S. Ramujana, D. M. Katwire, and R. T. Taziwa, “Synthesis of a novel visible light responsive γ -Fe 2 O 3 /SiO 2 / C-TiO 2 magnetic nanocomposite for water treatment,” Water Sci. Technol. , vol. 78, no. 12, pp. 2500–2510, 2018, doi: 10.2166/wst.2019.004.
[46] N. Yan et al. , “Hollow Porous SiO2 nanocubes towards high-performance anodes for lithium-ion batteries,” Sci. Rep. , vol. 3, pp. 1–6, 2013, doi: 10.1038/srep01568.
[47] L. Hao, H. Song, L. Zhang, X. Wan, Y. Tang, and Y. Lv, “SiO 2/graphene composite for highly selective adsorption of Pb(II) ion,” J. Colloid Interface Sci. , vol. 369, no. 1, pp. 381–387, 2012, doi:
10.1016/j.jcis.2011.12.023.
[48] X. L. Chen, F. Li, H. Y. Chen, H. J. Wang, and G. G. Li, “Fe2O3/TiO2 functionalized biochar as a heterogeneous catalyst for dyes degradation in water under Fenton processes,” J. Environ. Chem. Eng. , vol. 8, no. 4, 2020, doi: 10.1016/j.jece.2020.103905.
[49] G. Shilpa, P. M. Kumar, P. R. Deepthi, A. Sukhdev, P. Bhaskar, and D. K. Kumar, “Improved Photocatalytic Performance of Fe3O4/TiO2 Thin Film in the Degradation of MB Dye Under Sunlight Radiation,” Brazilian J. Phys. , vol. 53, no. 2, pp. 1–8, 2023, doi: 10.1007/s13538-022-01243-z.
[50] A. Babyszko, A. Wanag, M. Sadłowski, E. Kusiak- Nejman, and A. W. Morawski, “Synthesis and Characterization of SiO2/TiO2 as Photocatalyst on Methylene Blue Degradation,” Catalysts , vol. 12, no. 11, 2022, doi: 10.3390/catal12111372.
[51] J. Wang et al. , “SiO2 mediated templating synthesis of γ -Fe2O3/MnO2 as peroxymonosulfate activator for enhanced phenol degradation dominated by singlet oxygen,” Appl. Surf. Sci. , vol. 560, 2021, doi: 10.1016/j.apsusc.2021.149984.
[52] P. Mishra, S. Patnaik, and K. Parida, “An overview of recent progress on noble metal modified magnetic Fe 3 O 4 for photocatalytic pollutant degradation and H 2 evolution,” Catal. Sci. Technol. , vol. 9, no. 4, pp. 916– 941, 2019, doi: 10.1039/c8cy02462f.
[53] X. Xue, V. Sukhotskiy, and E. P. Furlani, “Optimization of Optical Absorption of Colloids of SiO2@Au and Fe3O4@Au Nanoparticles with Constraints,” Sci. Rep. , vol. 6, pp. 1–10, 2016, doi: 10.1038/srep35911.
[54] M. Kapoor and J. R. Hwu, “Na@SiO2-Mediated Addition of Organohalides to Carbonyl Compounds for
the Formation of Alcohols and Epoxides,” Sci. Rep. , vol. 6, pp. 6–13, 2016, doi: 10.1038/srep36225.
[55] S. Gurbán et al. , “Electron irradiation induced amorphous SiO2 formation at metal oxide/Si interface at room temperature; Electron beam writing on interfaces,” Sci. Rep. , vol. 8, no. 1, pp. 1–7, 2018, doi: 10.1038/s41598-018-20537-4.
[56] B. S. Vasile, C. Chircov, M. Matei, and I. A. Neacs, “Iron Oxide – Silica Core – Shell Nanoparticles Functionalized with Essential Oils for Antimicrobial Therapies,” pp. 1–26, 2021.
[57] M. F. Ingham, B., & Toney, X-ray diffraction for characterizing metallic films. In Metallic Films for Electronic, Optical and Magnetic Applications. 2014.
[58] J. R. Ross and Elsevier, Catalyst characterization. In Contemporary Catalysis. 2019.
[59] Sunaryono et al. , “Magneto-elasticity in hydrogels containing Fe3O4 nanoparticles and their potential applications,” AIP Conf. Proc. , vol. 1555, no. 1555, pp. 53–56, 2013, doi: 10.1063/1.4820992.
[60] I. Morales et al. , “High frequency hysteresis losses on γ - Fe2O3 and Fe3O4: Susceptibility as a magnetic stamp for chain formation,” Nanomaterials , vol. 8, no. 12, 2018, doi: 10.3390/nano8120970.
[61] L. Maldonado-Camargo, M. Unni, and C. Rinaldi, “Magnetic characterization of iron oxide nanoparticles for biomedical applications,” Methods Mol. Biol. , vol. 1570, pp. 47–71, 2017, doi: 10.1007/978-1-4939-6840- 4_4.
[62] J. X. J. Zhang and K. Hoshino, Nanomaterials for molecular sensing. In Molecular Sensors and Nanodevices, 2nd ed. 2019.
[63] S. S. Mohapatra, S. Ranjan, N. Dasgupta, R. K. Mishra, S. Thomas, and Elsevier, Nanohybrid filler-based drug- delivery system. In Nanocarriers for Drug Delivery . 2019.
[64] M. Montazer and T. Harifi, Magnetic nanofinishes for textiles. In Nanofinishing of Textile Materials. 2018.
[65] R. Rezaei Kalantary et al. , “Nitrate adsorption by synthetic activated carbon magnetic nanoparticles: kinetics, isotherms and thermodynamic studies,”
Desalin. Water Treat. , vol. 57, no. 35, pp. 16445–16455, 2016, doi: 10.1080/19443994.2015.1079251.
[66] B. MirzaHedayat, M. Noorisepehr, E. Dehghanifard, A. Esrafili, and R. Norozi, “Evaluation of photocatalytic degradation of 2,4-Dinitrophenol from synthetic wastewater using Fe3O4@SiO2@TiO2/rGO magnetic
nanoparticles,” J. Mol. Liq. , vol. 264, no. 2017, pp.
571–578, 2018, doi: 10.1016/j.molliq.2018.05.102.
[67] H. Wang, H. L. Wang, W. F. Jiang, and Z. Q. Li, “Photocatalytic degradation of 2,4-dinitrophenol (DNP) by multi-walled carbon nanotubes
(MWCNTs)/TiO2 composite in aqueous solution under solar irradiation,” Water Res. , vol. 43, no. 1, pp. 204– 210, 2009, doi: 10.1016/j.watres.2008.10.003.
[68] G. D. Tarigh, F. Shemirani, and N. S. Maz’hari, “Fabrication of a reusable magnetic multi-walled carbon nanotube-TiO2 nanocomposite by electrostatic adsorption: Enhanced photodegradation of malachite green,” RSC Adv. , vol. 5, no. 44, pp. 35070–35079, 2015, doi: 10.1039/c4ra15593a.
[69] R. Wang, X. Wang, X. Xi, R. Hu, and G. Jiang, “Preparation and photocatalytic activity of magnetic Fe3O 4/SiO2/TiO2 composites,” Adv. Mater. Sci. Eng. , vol. 2012, 2012, doi: 10.1155/2012/409379.
[70] C. Hui et al. , “Core-shell Fe3O4@SiO2 nanoparticles synthesized with well-dispersed hydrophilic Fe3O4 seeds,” Nanoscale , vol. 3, no. 2, pp. 701–705, 2011, doi: 10.1039/c0nr00497a.
[71] G. Jiang et al. , “Preparation of Cu2O/TiO2 composite porous carbon microspheres as efficient visible light- responsive photocatalysts,” Powder Technol. , vol. 212, no. 1, pp. 284–288, 2011, doi:
10.1016/j.powtec.2011.04.025.
[72] R. Wang et al. , “Photocatalytic activity of heterostructures based on TiO2 and halloysite nanotubes,” ACS Appl. Mater. Interfaces , vol. 3, no. 10, pp. 4154–4158, 2011, doi: 10.1021/am201020q.
[73] J. Edianta, N. Fauzi, M. Naibaho, F. S. Arsyad, and I. Royani, “Review of the effectiveness of plant media extracts in barium hexaferrite magnets (Bafe12o19),” Sci. Technol. Indones. , vol. 6, no. 2, pp. 39–52, 2021, doi: 10.26554/STI.2021.6.2.39-52.
[74] S. Gholamrezaei, M. Salavati-Niasari, D. Ghanbari, and S. Bagheri, “Hydrothermal preparation of silver telluride nanostructures and photo-catalytic investigation in degradation of toxic dyes,” Sci. Rep. , vol. 6, pp. 1–13, 2016, doi: 10.1038/srep20060.
[75] Y. Fan, C. Ma, W. Li, and Y. Yin, “Synthesis and properties of Fe 3O 4/SiO 2/TiO 2 nanocomposites by hydrothermal synthetic method,” Mater. Sci. Semicond. Process. , vol. 15, no. 5, pp. 582–585, 2012, doi: 10.1016/j.mssp.2012.04.013.
[76] Y. Lu, Y. Yin, B. Mayers, and Y. Xia, Nano Letters 2 .
2002.___________________________________________