## Sintesis dan karakterisasi fotokatalis ZnO/Karbon Aktif (KA) dan aplikasinya pada degradasi rhodamin B
Restina Bemis*, Nelson, Ngatijo, Siti Nurjanah, Nur Aini Maghviroh Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universias Jambi, Jambi. Jl. Jambi-Ma. Bulian KM 15 Mendalo Indah, Jambi, 36361 e-mail: * bemisrestina@gmail.com
Diterima: 30 Oktober 2019 / Disetujui: 23 Desember 2019 / Dipublikasi online: 31 Desember 2019 DOI: https://doi.org/10.22437/chp.v4i2.7936

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  sintesis  dan  karakterisasi  ZnO/KA  sebagai  fotokatalis  untuk mendegradasi  rhodamin  B.  Fotokatalis  ZnO/KA  disintesis  menggunakan  motode solid  state,  Zn(NO 3 ) 2 .4H 2 O  sebagai  prekursor  dan  karbon  aktif  dari  tempurung kelapa.  Pola  difraksi  XRD  menunjukkan  bahwa  fotokatalis  ZnO/KA  memiliki struktur  heksagonal  wurzite  dengan  ukuran  kristal  0,12  µm.  Hasil  UV-Vis menunjukkan ZnO memiliki nilai energi celah pita (band gap energy, Eg) sebesar 3,12  eV  dan  hasil  SEM  menunjukkan  morfologi  permukaan  tidak  beraturan  dan mangalami  aglomerasi.  Analisis  EDS  pada  ZnO  dan  ZnO/KA  memberikan persentase  massa  elemen  Zn  =  59,4%;  O  =  38,6%      dan    Zn=  66,9%;    O=23,6%; C=7,8%.  Hasil  uji   aktivitas  fotokatalitik menunjukkan bahwa kondisi optimum degradasi 10 ppm rhodamin B memerlukan 200 mg fotokatalis ZnO/KA dan waktu radiasi sinar UV selama 90 menit, persentase  degradasi  sebesar   86,84%.  Dari data  analisis  LC-MS menunjukkan terjadi degradasi molekul rhodamin B (m/z= 442,88) membentuk senyawa intermediet  dengan  perbandingan  rasio  massa  dan muatan  sebesar  387,30;  359,01; 331,12; 132,79 dan 117,03 m/z.
Kata kunci: fotokatalis ZnO/KA, fotodegradasi, rhodamin B, solid state

## ABSTRACT
Synthesis and characterization of ZnO/activated carbon as photocatalyst has been carried out to degrade rhodamine B. ZnO/activated carbon photocatalyst has been synthesized  using  solid  state  method,  Zn(NO) 2 .4H 2 O  as  precursor  and  activated carbon  from  coconut  shell.  The  XRD  diffraction  pattern  shows  that  the  ZnO/ activated carbon photocatalyst has a hexagonal wurzite structure with a crystal size of 0.12 µm. UV-Vis results showed that ZnO had a band gap energy (Eg) value of 3.12  eV  and  SEM  results  showed  irregular  surface  morphology  and  experienced agglomeration. The EDS analysis of ZnO and ZnO / activated carbon gives the mass percentage of element Zn = 59.4%; O = 38.6% and Zn = 66.9%; O = 23.6%; C = 7.8%. The results of the photocatalytic activity test showed that the optimum condition for rhodamine  B  10  ppm  degradation  requires  200  mg  of  ZnO/activated  carbon photocatalyst and 90 minutes of UV light radiation, the percentage of degradation was  86.84%.  From  the  LC-MS  analysis  data  showed  that  the  degradation  of rhodamine B (m/z = 442.88) molecules formed an intermediate compound with a ratio of mass and charge ratio of 387.30; 359.01; 331.12; 132.79 and 117.03 m/ z.
Keywords: fotocatalys ZnO/KA, fotodegradation, rhodamin B, solid state

## PENDAHULUAN
Air  limbah  industri  tekstil  dapat  menimbulkan  masalah  serius  terhadap lingkungan karena terbuat dari senyawa organik azo yang terikat dengan gugus benzene  dan  bersifat  non-  biodegradabel,  beracun  serta  stabil  sehingga  sulit terdegradasi secara alami (bakteri dan panas) (Manurung, et al., 2004; Rashed, et al., 2007). Rhodamin B merupakan salah satu jenis  zat  warna  sintesis  yang biasa  digunakan  dalam  industri  tekstil.  Rhodamin B termasuk pewarna sintetis kationik  golongan  xanthene  bersifat  toksik,  reaktif,  karsinogenik  dan  dapat terdekomposisi  menjadi  senyawa  yang  lebih  berbahaya  (Kurnia,  2011).  Bahaya serius    dapat    timbulkan    bila    terakumulasi    dalam    tubuh    yaitu    dapat menyebabkan  gangguan  fungsi  hati,  ginjal,  bahkan  menimbulkan  kanker  hati (Agusriyanti, 2014).
Fotodegradasi merupakan metode yang saat  ini banyak digunakan karena praktis dan ekonomis, memiliki kemampuan menghasilkan oksidator kuat dengan daya oksidasi tinggi, mampu mendegradasi hingga tingkat mineralisasi, mampu mendegradasi  senyawa  yang  tidak  dapat  didegradasi  secara  biologi,  dapat digunakan pada senyawa organik maupun anorganik, dan menggunakan energi rendah  (energi  cahaya)  sebagai  pengaktif  (He,  et  al.  2009).  Fotodegradasi berprinsip pada penggunaan fotokatalis berbahan semikonduktor. ZnO memiliki energi celah pita (band gap/Eg) sebesar 3,2 eV sehingga dapat digunakan sebagai fotokatalis. Beberapa  hasil  penelitian  mengenai  potensi  ZnO  sebagai  fotokatalis telah  dilaporkan  diantaranya  munujukkan  bahwa  ZnO  merupakan  fotokatalis yang aktif (Sakthivel, et al., 2003) dan mampu mendegradasi polutan hingga 82,18 % (Kristriya, 2013).
ZnO  sebagai  fotokatalis  memiliki  keterbatasan  dalam  menyerap  zat  yang akan didegradasi, sehingga perlu dilakukan modifikasi permukaan. Karbon aktif dapat  digunakan  sebagai  pengemban  karena  mempunyai  luas  area  permukaan yang spesifik dengan struktur berpori sehingga diharapkan dapat meningkatkan daya adsorpsi dan aktivitas fotokatalitik ZnO.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan adalah alat-alat gelas, pipet tetes, spatula, batang pengaduk,  corong  Buchner,  timbangan  analitik,  ayakan  100  mesh,  indikator universal, pH meter, pengaduk magnetik, pemanas, cawan porselen, mortal dan pastle,  seperangkat  alat  refluks,  kertas  saring,  aluminium  foil,  oven,  furnace,
kotak radiasi, lampu in-Lite TUV 30W/G T8 dengan panjang gelombang 253,7 nm, fourier transformation inrfa-red (FTIR), X- ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM-EDS), Spektrofotometer UV-Vis dan liquid chromatography-mass spectroscopy (LC-MS).
Bahan  yang  digunakan  adalah  Zn(NO 3 ) 2 .4H 2 O,  etanol  absolute, trietanolamin, NaOH, HCl, karbon tempurung kelapa.

## Sintesis ZnO
Sebanyak  8,17  gram  Zn(NO 3 ) 2 .4H 2 O  dilarutkan  dalam  etanol  dan  diaduk menggunakan  magnetic  stirer  selama  30  menit.  12,5  mL  Triethanolamine  (TEA) ditambahkan secara perlahan disertai pengadukan konstan dan pemanasan pada suhu 80˚C selama 30 menit, sehingga diperoleh koloid-gel berwarna putih. Koloid- gel dioven pada suhu 50˚C selama  2 jam kemudian di diamkan selama  24 jam pada  suhu  ruang  (aging).  Koloid-gel  disaring  menggunakan  corong  Buchner. Residu  dikeringkan  dengan  pemanasan  oven  suhu  60˚C  selama  14  jam  dan kemudian dikalsinasi pada suhu 750˚C selama  2 jam (Shokuhfar,  et al., 2008). Serbuk padatan yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, SEM- EDS dan spektrofotometer UV-Vis.

## Aktivasi Karbon
Sebanyak 50 gram  serbuk karbon tempurung kelapa  ditambahkan larutan NaOH  1M.  Larutan  diaduk  menggunakan  pengaduk  magnetik  selama  4  jam disertai pemanasan suhu 85˚C. Larutan disaring dan dicuci dengan air destilasi hingga pH netral. Residu dikeringkan mengunakan oven pada suhu 110˚C selama 1 jam dan dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 600˚C selama 1 jam sehingga dihasilkan karbon aktif.

## Sintesis ZnO/KA
Sebanyak  1,6  gram  ZnO  sintesis  ditambah  50  mL  air  destilat  untuk menghasilkan  larutan  ZnO.  Sebanyak  0,4  gram  karbon  aktif  (KA)  ditambahkan dalam  larutan  ZnO  kemudian  direfluks  dengan  pemanasan  90˚C  selama  5  jam disertai  pengadukkan  menggunakan  pengaduk  magnetik.  Larutan  disaring dengan penyaring Buchner dan dikeringkan dalam oven pada suhu 120˚C selama ±30  menit.    ZnO/KA  kemudian  dikalsinasi  pada  suhu  400˚C  selama  4  jam (Septiani,  et  al.,  2014).  Fotokatalis  ZnO/KA  yang  dihasilkan  dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR dan SEM-EDS.

## Uji Aktivitas Fotokatalitik ZnO/KA
Penentuan massa optimum fotokatalis ZnO/KA Enam buah gelas kimia 100 mL diisi dengan 50 mL larutan rhodamin B 10 ppm pada pH 11, dan ditambahkan fotokatalis ZnO/KA sebanyak 0, 50, 100, 150, 200 dan 250 mg. Larutan diradiasi dibawah  lampu  UV  sambil  diaduk  menggunakan  pengaduk  magnetik  dengan kecepatan  konstan  selama  30  menit.  Suspensi  disaring  dan  filtrat  diukur absorbansinya  dengan  spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang  gelombang maksimum rhodamin B.
Penentuan waktu radiasi optimum fotokatalis ZnO/KA.  Empat buah gelas kimia  100  mL  diisi  50  mL  larutan  rhodamin  B  10  ppm  pada  pH  11,  dan ditambahkan fotokatalis  ZnO/KA  dengan jumlah optimum yang diperoleh pada prosedur sebelumnya. Campuran lalu diradiasi dibawah lampu UV selama 30, 60, 90  dan  120  menit  sambil  diaduk  menggunakan  pengaduk  magnetik  dengan kecepatan  konstan.  Masing-  masing  filtrat  diukur  absorbansinya  dengan spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang  gelombang  maksimum  rhodamin  B. larutan dengan nilai persentase degradasi optimum dianalisis menggunakan LC- MS.

## Karakterisasi Fotokatalis ZnO/KA

## Spektrofotometer FTIR (Fourier Transformation Infra-Red)
Analisis spektrum FTIR ZnO dan ZnO/KA bertujuan untuk mengidentifikasi gugus fungsi. Hasil spektrum FTIR ZnO dan ZnO/KA dapat dilihat pada gambar 1.

## Gambar 1. Spektrum FTIR a.) ZnO Standar b.) ZnO Sintesis c.) ZnO/KA
Tabel 1. Interpretasi serapan FTIR  ZnO dan ZnO/KA
Bilangan Gelombang (cm -1 ) Gugus fungsi ZnO ZnO/ KA Jayaram an et al (2014) Yulianti (2012) Septiani et al ( 2014) Rentang 420 437 452,7 480 420 346-550 Zn-O Stretching - 1384,21 - - 1384 1333-1453 C-O Stretching 1637,06 1618,87 - 1639 1637 1600an O-H Bending 3454 3450,05 3425,5 3433 3400 3000-3500 O-H Stretching

## XRD (X-ray Diffraction)
Karakterisasi XRD dilakukan pada ZnO dan ZnO/KA dengan tujuan untuk mengidentifikasi fasa Kristal, struktur Kristal dan mengetahui ukuran kristal.

## Gambar 2. Difraktogram XRD a) Standar ZnO b) ZnO sintesis c) ZnO/KA
Gambar 2(a) merupakan pola  difraksi ZnO standar COD-inorg N0.96-900- 4180  yang  puncak  dengan  sudut  2θ  pada  31,80˚  ,  34,47˚  dan  36,29˚  dengan bentuk  heksagonal  wurzite  (Kihara  and  Donnay,  1985).  Gambar  2(b) menunjukkan  pola  difraksi  ZnO  sintesis  pada  2θ  yaitu  31,747˚,  34,426˚  dan 36,241˚. Kristal ZnO yang mempunyai bentuk struktur heksagonal wurzite.  Hal yang sama juga diperoleh  Shokuhfar et al (2008) dan Septiani et al (2014) yang memperoleh posisi sudut puncak difraksi pada daerah 2θ = 31,75˚, 34,40˚; dan 36,22˚ dengan bentuk struktur heksagonal wurzite. Gambar 2(c) merupakan pola difraksi sinar-X dari ZnO/KA. Berdasarkan difragtogram ZnO/KA teramati dengan jelas  bahwa  adanya  pola  yang  sama  antara  ketiga  pola  puncak  difragtogram
2Theta In te n si ta s
(gambar 2), dimana hal tersebut didukung pula dengan data sudut difraksi dari difragtogram  ZnO/KA  yang  muncul  pada  kisaran  daerah  2θ=  31,790˚;  34,449˚; dan 36,284˚ dengan kristal berukuran 0,12 µm. Dari hasil analisis difraksi tidak teramati kehadiran pola difraksi khas dari karbon aktif yang memiliki pola difraksi amorf. Hal ini diduga karena sedikitnya jumlah karbon aktif yang ditambahkan pada ZnO sehingga tidak mempengaruhi pola difraksi ZnO.
SEM-EDS  (Scanning  Electron  Miscroscopy-Energy  Dispersive  X-ray Spectroscopy)
Morfologi permukaan dan unsur-unsur komposisi ZnO dan ZnO/KA dapat diidentifikasi menggunakan SEM-EDS.

## Gambar 3. Morfologi a) ZnO b) ZnO/KA
Berdasarkan  gambar  3(a)  memperllihatkan  bentuk  permukaan  ZnO  tidak beraturan  dan  terjadi  aglomerasi.  Menurut  Kanade  et  al  (2006),  penggumpalan partikel ini terjadi karena adanya proses penyimpanan (aging) pada saat sintesis ZnO sehingga menambah waktu reaksi pembentukkan ZnO. Selanjutnya gambar 3(b)  menunjukkan  bahwa  ZnO  dengan  bentuk  tidak  beraturan  menyisip  dan menyebar  secara  merata,  penyebaran  ini  sebagian  teramati  berada  pada permukaan  karbon  aktif  yang  memiliki  rongga  atau  pori  pada  permukaannya. Menurut  Cazetta  et  al  (2011)  ciri-ciri  khas  dari  karbon  aktif  ditandai  dengan adanya rongga atau pori pada bagian permukaannya. Dari rongga atau pori yang dimiliki  karbon  aktif  dapat  membantu  kinerja  proses  adsorpsi  ZnO  sehingga meningkatan  aktivitas  fotokatalitik  ZnO  dalam  mendegradasi  zat  warna.  Selain itu, karbon aktif berfungsi sebagai penghalang terjadinya  penumpukan partikel ZnO  sehingga  dihasilkan  luas  permukaan  ZnO  yang  besar,  semakin  luas
a b
permukaan  fotokatalis  mampu meningkatkan  aktivitas fotokatalitik  (Septiani  et al., 2014). Berdasarkan hasil analisis menggunakan softwere Image-J diperoleh ukuran partikel ZnO dan ZnO/KA sebesar 5,4 µm.
Berikut  adalah  spektrum  EDS  dari  ZnO  dan  ZnO/KA  dapat  dilihat  pada gambar 4.
Gambar 4.  Spektrum EDS a) ZnO dan b) ZnO/KA
Tabel 2. Hasil komposisi elemen ZnO dan ZnO/KA menggunakan EDS
Sampel Elemen Zn O Al C ZnO 59,4% 38,6% 2,0% - ZnO/KA 66,9% 23,6% 1,7% 7,8%
Berdasarkan  tabel  4  terlihat  bahwa  dari  kedua  sampel  berupa  ZnO  dan ZnO/KA memiliki komposisi  2 unsur yang dominan yaitu Zn dan O serta adanya elemen C pada ZnO/KA yang berasal dari karbon aktif. Dari persentase komposisi elemen terlihat bahwa persentase O mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh temperatur kalsinasi yang cukup tinggi pada sintesis ZnO/KA sehingga menyebabkan semua kandungan O yang bukan merupakan ikatan Zn- O pada ZnO sintesis mengalami penguapan (Sirenden, 2012).
b. ZnO a. ZnO/karbon aktif Energi (keV) counts /s ec counts /s ec
Energi (keV)

## Uji Aktivitas Fotokatalitik ZnO/KA

## Penentuan Massa Optimum Fotokatalis ZnO/KA
Penentuan  massa  optimum  dilakukan  dengan  menambahkan  fotokatalis ZnO/KA dari berbagai variasi massa yaitu 50; 100; 150; 200 dan 250 mg kedalam 50 mL larutan rhodamin B 10 ppm serta larutan dikondisikan pada pH 11 dan diradiasi  selama  30  menit  dibawah  lampu  UV.  Selama  proses  radiasi  UV, dilakukan  pengadukan  dengan  pengaduk  magnetik  agar  semua  fotokatalis ZnO/KA terkena radiasi sinar UV ( bersumber dari lampu UV Merck In-Lite TUV T8 Germicidal 30W) dan reaksi dapat berlangsung secara merata. Pada penelitian ini dilakukkan hal serupa pada larutan kontrol berupa larutan rhodamin B tanpa adanya penambahan fotokatalis ZnO/KA. Data variasi massa fotokatalis ZnO/KA terhadap degradasi rhodamin B dapat dilihat pada grafi di bawah ini.

## Gambar 5. Grafik penentuan massa optimum fotokatalis ZnO/KA.
Gambar  5  terlihat  bahwa  persentase  degradasi  meningkat  seiring  dengan meningkatnya  penambahan  jumlah  fotokatalis  ZnO/KA.  Hal  tersebut dikarenakan fotokatalis ZnO/KA sebagai fotokatalis membantu proses degradasi rhodamin B dan menyebabkan degradasi berlangsung lebih cepat. Namun seiring meningkatnya  jumlah  massa  fotokatalis  ZnO/KA  yang  ditambahkan  (250  mg) menyebabkan  terjadinya  penurunan  %D  yang  disebabkan  tidak  seimbangnya antara  jumlah  fotokatalis  ZnO/KA  dengan  energi  yang  diberikan  sebesar  30W. Energi sebesar 30 W yang diberikan pada fotokatalis ZnO/KA menyebabkan tidak maksimalnya proses eksitasi elektron dari pita valensi ke pita konduksi sehingga berpengaruh  pada berkurangnya  jumlah produk berupa radikal hidroksil  (OH•) yang  berperan  sebagai  agen  pendegradasi  (Wu,  1998).  Penambahan  fotokatalis ZnO/KA yang  memberikan hasil persentase degradasi paling besar adalah pada penambahan fotokatalis sebanyak 200 mg dengan persentase degradasi sebesar
0 22.02 45.065 52.033 65.052 62.779 0 10 20 30 40 50 60 70 0 50 100 150 200 250 300 Degradasi (%)
Massa fotokatalis ZnO/karbon aktif (mg)
65,05%.  Berikut  adalah  larutan  yang  telah  diradiasi  sinar  UV  dengan  variasi massa fotokatalis.

## Gambar 1. Rhodamin B, a) sebelum b) setelah diradiasi sinar UV dengan variasi
massa fotokatalis ZnO/KA

## Penentuan Waktu Optimum Fotokatalis ZnO/KA
Penentuan waktu optimum dilakukan dengan memvariasikan waktu radiasi sinar UV dan dilakukan penambahan massa fotokatalis  ZnO/KA optimum yang diperoleh dari uji sebelumnya yaitu 200 mg. Penentuan waktu optimum dilakukan pada 30, 60, 90, dan 120 menit.

## Gambar 8. Grafik penentuan waktu optimum fotokatalis ZnO/KA.
Dari  gambar  8  terlihat  bahwa  semakin  bertambahnya  waktu  radiasi menyebabkan persentase degradasi zat warna  rhodamin B semakin meningkat. Hal  ini  dikarenakan  semakin  lama  radiasi  menyebabkan  semakin  lama  waktu kontak  antara  foton  dengan  fotokatalis  ZnO/KA  sehingga  semakin  banyak elektron  yang  mengalami  eksitasi  dari  pita  valensi  ke  pita  konduksi,  sehingga akan  lebih  banyak  terbentuknya  superoksida  (O 2•- )  dan  radikal  hidroksil  (OH • ) yang  berfungsi  sebagai  oksidator  dalam  proses  degradasi  molekul  Rhodamin  B (Melysa, 2017). Pada penelitian ini penentuan waktu optimum dihentikan setelah dilakukan variasi waktu radiasi 120 menit. Penurunan % degradasi yang terjadi disebabkan  karena  fotokatalis  yang  digunakan  telah  melewati  kemampuan
0 65.052 79.929 86.838 85.832 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 120 140 D e gr ad asi ( % ) Waktu (menit) a). b).
optimum untuk menghasilkan radikal hidroksil (OH•) yang berperan sebagai agen pendegradasi  molekul  rhodamin  B.  Menurunnya  kemampuan  tersebut  dapat disebabkan  akibat  terjadinya  proses  rekombinasi  elektron  yaitu  proses kembalinya elektron yang telah mengalami loncatan ke pita konduksi kembali ke pita valensi sehingga tidak dihasilkan spesies (pasangan h + dan e - ) pemicu reaksi pembentukkan  OH•  (Wu,  1998).  Dengan  demikian  gambar  28  menunjukkan bahwa  radiasi  optimum  adalah  pada  waktu  90  menit  yaitu  dengan  persentase degradasi 86,84%.
Secara visual terlihat bahwa saat dilakukan variasi waktu radiasi UV pada larutan  rhodamin  B  10  ppm  yang  telah  ditambahkan  fotokatalis  ZnO/KA optimum, larutan tersebut mengalami perubahan warna dari merah muda terang menjadi sedikit merah muda.
Gambar 9. Rhodamin B a). sebelum b). setelah diradiasi sinar UV dengan variasi waktu 30, 60, 90, dan 120 menit
Dari  data  persentase  degradasi  yang  diperoleh  malalui  analisis menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis  menujukkan  terjadinya  penurunan konsentrasi rhodamin B diakibatkan terjadinya  degradasi molekul rhodamin B. Untuk  mengetahui  senyawa  yang  terbentuk  setelah  dilakukan  degradasi menggunakan fotokatalis ZnO/KA maka dilakukan analisis menggunakan LC-MS (Liquid Chromatography- Mass Spectroscopy). Pada analisis LC-MS ini digunakan sampel rhodamin B optimum dengan persentase degradasi sebesar 86,84%.
Berdasarkan  kromatogram  LC  di  peroleh  beberapa  waktu  retensi  yaitu 10,65; 13,20 ; 14,91 ; 15,93 ; 17,46 dan 18,48. Analisis lebih lanjut  dilakukan pada ke enam waktu retensi yang dihasilkan dan diperoleh data senyawa Use the "Insert Citation" button to add citations to this document.
intermediet  berupa  m/z  massa molekul pada waktu retensi 10,65; 13,20; 15,93 dan 18,48 yang disajikan dalam tabel 3.
a).
b).

## Tabel 3. Hasil identifikasi senyawa intermediet rhodamin B
Ret. Time (menit) Penelitian (m/z) Chen. et al., 2003 (m/z) He. et al., 2009 (m/z) Senyawa intermediet rhodamin B 15,93 331,12 331,1 331,2 Rhodamine (R) 13,20 359,01 359,1 359,3 N-ethylrhodamine   (ER) 10,65 387,30 387,1 387,3 N,N-diethylrhodamine (DR) 10,65 387,30 387,1 387,3 N-ethyl-N’-ethylrhodamine (EER) - 415,1 415,3 N,N-diethyl-N’-ethyl-rhodamine (DER) 18,48 442,88 443,1 443,4 Rhodamine B (RhB) 15,93 132,79 - 132 2-Hydroxipentanedioic acid 3,20 117,03 - 118

## Succinic acid
Berdasarkan  identifikasi  menggunakan  LC-MS  diketahui  terbentuknya beberapa senyawa intermediet diantaranya N-ethyl-N’-ethylrhodamine (EER), N,N- diethylrhodamine (DR), N-ethylrhodamine  (ER), dan Rhodamine (R) yang terbentuk akibat adanya reaksi oleh radikal OH• yang menyebabkan terjadinya pemecahan molekul rhodamin B. Selain itu, pada penelitian ini diperoleh senyawa intermediet yang telah mengalami pembukaan cincin aromatik berupa 2-Hydroxipentanedioic acid dan Succinic acid. Senyawa intermediet dengan struktur ikatan terbuka ini nantinya dapat mengalami proses lebih lanjut menghasilkan senyawa yang lebih sederhana (senyawa target) diantaranya berupa CO 2 dan H 2 O.
Menurut Chen et al (2003) dan He et al (2009) proses degradasi rhodamin B terjadi secara bertahap yaitu terdiri dari empat proses yang diawali dengan proses N-de-ethylation.  Proses  N-de-ethylation  yaitu  proses  pemutusan  gugus  alkil menghasilkan  senyawa  intermediet  dengan  m/z=  415,387;  359;  387  dan  331, namun pada penelitian ini senyawa intermediet yang dihasilkan berupa senyawa intermediet dengan m/z= 359; 387 dan 331. Proses selanjutnya adalah tahapan chromophore  cleavage  berupa  pemecahan  struktur  konjugasi  dari  senyawa intermediet hasil proses N-de-ethylation membentuk senyawa dengan m/z= 166; 138  dan  122  (He  et  al.,  2009)  yang  terbentuk  akibat  terjadinya  reaksi  antara radikal OH• dengan atom rhodamin B yang tidak stabil. Namun pada penelitian ini,  senyawa  dari  hasil  chromophore  cleavage  tidak  ditemukan  melainkan ditemukan  munculannya  senyawa  dengan  m/z  =  132,79  dan  117,03  yang merupakan  senyawa  intermediet  yang  telah  mengalami  tahapan  proses pembukaan  ikatan  cincin  aromatik  (opening  ring)  yang  terjadi  akibat  adanya delokalisasi  elektron  dan  reaksi  dengan  radikal  hidroksil.  Pemecahan  atau degradasi  molekul  (produk  opening-ring)  terus  berlanjut  ketahap  mineralisasi
yaitu  proses  perubahan  senyawa  intermediet  menjadi  senyawa  target  dengan massa yang relatif sederhana yaitu berupa CO 2 dan H 2 O.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat  disimpulkan bahwa  sintesis  ZnO/KA  telah  berhasil  disintesis  dengan  menggunakan  metode solid  state.  Hasil  XRD  menunjukkan  ZnO  dengan  struktur  Kristal  heksagonal wurzite dan polikristalin. Ukuran Kristal ZnO dan ZnO/KA adalah sebesar 0,12 µm. Hasil spektrum FTIR menunjukkan adanya serapan vibrasi ulur (stretching) Zn-O pada bilangan gelombang 420-437,56 cm-1 dan serapan stretching C-O yang diasumsikan berasal dari karbon aktif. Hasil SEM- EDS menunjukkan permukaan ZnO  berbentuk  tidak  beraturan  dan  menggumpal.  Nilai  band  gap  ZnO  yang diperoleh dengan metode Kubelka-Munk adalah sebesar 3,12 eV. Massa optimum fotokatalis  ZnO/KA  untuk  mendegradasi  rhodamin  B  10  ppm  adalah  200  mg dengan  persentase  degradasi  sebesar  65,052%.  Waktu  optimum  fotokatalis ZnO/KA untuk fotodegrdasi rhodamin B 10 ppm adalah selama 90 menit dengan persentase  degradasi  sebesar  86,838%.  Hasil  LC-MS  menunjukkan  terjadinya degradasi molekul rhodamin B dengan senyawa intermediet m/z= 387,30; 359,01; 331,12; 132,79 dan 117,03.

## DAFTAR PUSTAKA
Agusriyanti  S.  2014.  Pemanfaatan  Zeolit  Alam  Ciamis  Sebagai  Pengemban Fotokatalis  TiO 2 Untuk  Fotodegradasi  Zat  Warna  Rhodamin  B.  Skripsi. Yogyakarta: Universitas Negeri Sunan Kalijaga.
Cazetta L. A., Alexandro M. M. Vargas., Eurica M. N., Marcos H. K., and et al. 2011. NaOH- Activated Carbon of High Surface Area Produced from Coconut Shell: Kinetics  and  Equilibrium  Studies  from  The  Methylene  Blue  Adsorption.

## Chem. Engener. Journal. 174(1): 117-125
Chen F., Zhao J and Hidaka H. 2003. Highly Selective Deethylation Of Rhodamin B: Adsorption and Photooxidation Pathways of The Dye on The TiO2/SiO 2 Composite Photocatalyst. Inter. J. of Photoenergy. 5.
Han,  Z.,  Liao,  L.,  Wu,  Y.,  Pan,  H.,  Shen,  S.,  and  Chen,  J.  2010.  Synthesis and  Photocatalytic  Application  of  Oriented  Hierarchical  ZnO  Flower-rod Architectures. Journal of Hazardous Materials. 100-106.
Haryati,  T.,  Andarini,  N.,  Febrianti,  M.  I.  2012.  Sintesis  Lapis  Tipis  Fotokatalis ZnO-TiO 2 Menggunakan Metode Sol Gel dengan PEG (Polyethylene Glycol) sebagai Pelarut. Journal Ilmu Dasar. 13(1):1-5.
He Z., Cheng S., Shaogui Y., Youchao D., He H., Zhiliang W. 2009. Photocatalytic Degradation  of  Rhodamin  B  by  Bi2WO6  with  Electron  Accepting  Agent
Under  Microwave  Irradition:  Mechanism  and  Pathway.  J.of  Hazardous Materials. 162:1477-1486.
Janotti,  A.,  and  Walle,  C.  G.  V.  De.  2009.  Fundamental  of  Zinc  Oxide  as  a Semiconductor.Report on progress in Physics. 72: 5.
Jing Chen, Xinian Wen, Xiaobao Shi, and Rongkan Pan. 2011. Synthesis of Zinc Oxide/Actived    Carbon    Nano-Composites  and    Photodegradation    of Rhodamin  B. Enveromental Engginering Science. Vol 29. No 6.
Kristriya M.A. 2013. Aplikasi Nanopartikel ZnO untuk Degradasi Fotokatalitik
Congo Red. Journal Kimia. Universitas Air Langga: Surabaya.
Manurung R., R. Hasibuan and Irvan. 2004. Perombakan Zat Warna Azo Reaktif Secara Anaerob-Aerob. e-USU Repository.
Omri, A., Lambert, S. D., Geens, J., Bennour, F., and Benzina, M. 2014. Synthesis, Surface Area Characterization and Photocatalytic Activity of TiO2 Supported on Almond Shell Activated Carbon. Journal Material. Sciences Technology. 1-9.
Rashed M.N and A.A. El-Amin. 2007. Photocatalytic Degradation of Methyl Orange in Aqueous TiO 2 Under Different Solar Irradtion Sources. Internasional Journal of Physical Sciences. 2:73-81.
Sirenden, A. H. 2012. Sintesis Nanorod Seng Oksida (ZnO) Menggunakan Putih Telur Sebagai Biotemplate. Skripsi. Fakultas Teknik- Departemen Metalurgi dan Material, Depok.
Wismayanti, D. A., Diantariani, N. P., dan Santi, S. R. 2015. Pembuatan Komposit ZnO-  Arang  Aktif  Sebagai  Fotokatalis  Untuk  mendegradasi  Zat  Warna Metilen Biru. J. Kimia. 9 (1): 109-116.
Wulandari,  I.  O.,  Wardhani,  S.,  dan  Purwonugroho,  D.  2014.  Sintesis  dan Karakterisasi Fotokatalis ZnO Pada Zeolit. S. Journal.1 (2) 241-247.
Yulianti C. H. 2012. Sintesis dan Karakterisasi Kristal Nano ZnO. Jurnal Teknik.4.