## RESEARCH   ARTICLE
Co(II)-TiO 2 /Ti Thin Film as Antibacterial Photocatalysts Escherichia Coli Under Visible Light Ilumination
(Lapisan Tipis Co(II)-TiO 2 /Ti Sebagai Fotokatalis Antibakteri Escherichia Coli dengan Bantuan Sinar Tampak)
Anthoni Batahan Aritonang *) , Nuri Rozaqina, Harlia Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura Jalan Prof. Dr. H. Hadari Nawawi, Pontianak, 78124, Kalimantan Barat, Indonesia

## ABSTRACT
A thin layer of TiO 2 doped with Cobalt (II) immobilized on the surface of a titanium foil (Co(II)-TiO 2 /Ti) has been synthesized from a titanium foil (Ti) as a TiO 2 precursor as well as a thin layer matrix and CoCl 2 .6H 2 O as a source of Co(II) on variations of 0.5%, 1% and 2%. Synthesis was carried out by anodizing method using ethylene glycol electrolyte solution with the addition of NH 4 F and followed by calcination treatment at 450ºC for 3 hours. The obtained Co(II)-TiO 2 /Ti thin films were characterized using Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, Diffuse Reflectance UV-Vis (DRSUV-Vis) and X-ray diffraction (XRD) methods. Doping Co(II) variations of 0.5%, 1.0% dan 2.0% in the TiO 2 structure causes a shift in the vibrational absorption peak of Ti-O (460.99 cm -1 ) towards a smaller wave number of 459.06 cm -1 respectively ; 453.27 cm -1 and 451.34 cm -1 . This is supported by the results of the DRUV-Vis analysis using the tauc plot method, which shows a decrease in the band gap energy of TiO 2 (3.24 eV) to 2.57 eV, 2.47 eV and 2.28 eV. Based on XRD analysis, it is known that the Co(II)-TiO 2 /Ti photocatalyst has anatase phase with a crystal size of 15-17 nm. The photocatalytic activity of Co(II)-TiO 2 /Ti under visible light illumination was evaluated for inhibition of Escherichia  coli bacterial  growth.  Co(II)-TiO2/Ti  photocatalyst  at  2.0%  Co(II)  concentration  had  the  best  inhibition  (43.2%) compared to 0.5% and 1.0% Co(II) concentrations, respectively 18% inhibition and 27%.
Lapisan tipis TiO 2 terdoping kation Cobalt (II) diimobilisasi pada permukaan foil titanium (Co(II)-TiO 2 /Ti) telah disintesis dari foil titanium (Ti) sebagai prekursor TiO 2 sekaligus matrik lapisan tipis dan CoCl 2 .6H 2 O sebagai sumber Co (II) pada variasi 0,5%, 1,0% dan 2,0%. Sintesis dilakukan dengan metode anodisasi menggunakan larutan elektrolit etilen glikol dengan penambahan NH4F dan diikuti perlakuan kalsinasi pada suhu 450ºC selama 3 jam. Lapisan tipis Co(II)-TiO 2 /Ti yang didapatkan dikarakterisasi menggunakan metode spektroskopi Fourier-transform infrared (FT-IR), Diffuse Reflectance UV-Vis (DRSUV-Vis) dan difraksi sinar-X (XRD). Doping Co(II) variasi 0,5%, 1,0% dan 2,0% pada struktur TiO 2 menyebabkan pergeseran puncak serapan vibrasi Ti-O (460,99 cm -1 ) ke arah bilangan gelombang lebih kecil berturut-turut 459,06 cm -1 ; 453,27 cm -1 dan 451,34 cm -1 . Hal ini didukung hasil analisa DRSUV-Vis menggunakan  metode  Tauc  Plot  dimana  penurunan  energi  celah  pita  TiO 2 (3,24  eV)  menjadi  2,57  eV,  2,47  eV  dan  2,28  eV. Berdasarkan  analisa  XRD  diketahui  bahwa  fotokatalis  Co(II)-TiO2/Ti  memiliki  fasa  anatase  dengan  ukuran  kristal  15-17  nm. Aktivitas  fotokatalisis  Co(II)-TiO 2 /Ti  dibawah  iluminasi  sinar  tampak  dievaluasi  untuk  penghambatan  pertumbuhan  bakteri Escherichia coli . Fotokatalis Co(II)-TiO 2 /Ti pada konsentrasi Co(II) 2% memiliki daya hambat yang paling baik (43,2%) dibandingkan dengan konsentrasi Co(II) 0,5% dan 1% masing-masing daya hambat 18% dan 27%.
Keywords: Co(II)-TiO 2 /Ti, Anodization, Photocatalyst, Antibacterial, Escherichia coli .

## PENDAHULUAN
Teknologi  semikonduktor  sudah  menjadi  pusat perhatian dari banyak orang karena berpotensi dalam pengaplikasian  untuk  mendegradasi  zat  warna,
polutan dan senyawa organik serta sebagai antibakteri seperti  bakteri Escherichia  coli [1].  Titanium  dioksida (TiO 2 )  merupakan  material  semikonduktor  yang mempunyai  fotoaktivitas  yang  baik,  stabil,  tidak berbahaya  (beracun),  ramah  lingkungan  dan  relatif
*) Corresponding author: Anthoni Batahan Aritonang E-mail: anthoni.b.aritonang@chemistry.untan.ac.id
murah.  Aktivitas  fotokatalis  TiO 2 banyak  digunakan dalam  peranan  mendegradasi  senyawa  organik  yang terdapat  di  udara  dan  di  air  serta  destruksi mikroorganisme seperti bakteri [2].
Titanium dioksida (TiO 2 ) memiliki beberapa jenis bentuk kristal yaitu, anatase , rutile , dan brookite . Struktur TiO 2 yang  biasa  digunakan  adalah  struktur anatase dengan  energi  celah  pita  sebesar  3,0-3,2  eV  [3]. Semikonduktor  TiO 2 memiliki  keterbatasan  sebagai fotokatalis  yaitu  pada  energi  celah  pita  yang  besar, dimana hanya dapat bekerja di bawah sinar UV.  Hal inilah  yang  menyebabkan  diperlukannya  modifikasi struktur  elektron  pada  permukaan  fotokatalis  TiO 2 agar  pita  serapannya  dapat  bergeser  ke  daerah  sinar tampak. Modifikasi yang bisa dilakukan yaitu dengan menyisipkan  (doping)  kation  logam  pada  struktur TiO 2 [4].  Kation  logam  yang  berpontensial  dalam meningkatkan  aktivitas  fotokatalis  TiO 2 yaitu  dopan Co(II)  karena  memiliki  ukuran  jari-jari  ionik  yang hampir mirip dengan Ti(IV), dimana Co(II) = 0,65 Å dan  Ti(IV)  =  0.61  Å  [5].  Penambahan  Co(II)  pada struktur  TiO 2 berperan  dalam  mengecilkan  celah pitanya sehingga dapat menggeserkan pita serapannya ke  daerah  sinar  tampak  [6].  Struktur  TiO 2 yang terdoping  Co(II)  akan  meningkatkan  aktivitas fotokatalitiknya  karena  pergeseran  serapan  oleh daerah sinar UV ke daerah sinar tampak [7].
Kualitas  air  bersih  merupakan  suatu  hal  yang berperan  sangat  penting  dalam  kesehatan  tubuh. Permasalahan kontaminasi bakteri Escherichia coli pada air  bersih  sudah  diatasi  dengan  beberapa  cara, diantaranya  yaitu  klorinasi.  Proses  menggunakan klorinasi  tidak  efektif   karena  menghasilkan  produk samping  yang  bersifat  karsinogenik.  Teknologi alternatif   yang  dapat  digunakan  dalam  mengatasi permasalahan  kontaminasi  tersebut  adalah Advanced Oxidation  Process (AOP)  yang  melibatkan  proses fotokimia dan katalisis di permukaan semikonduktor. Sintesis  Co(II)-TiO 2 /Ti  berupa  lapisan  tipis dipermukaan Ti dilakukan dengan metode anodisasi.
Selanjutnya
lapisan tipis Co(II)-TiO 2 /Ti dikarakterisasi  menggunakan beberapa metode yang sesuai yakni Diffuse Reflectance Spectroscopy UV-Vis (DRS UV-Vis), Fourier  Transform  Infrared  Spectroscopy (FTIR) dan X-Ray  Diffraction (XRD).  Aktivitas  fotokatalisis dievaluasi  terhadap  penghambatan  pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan metode turbidimetri.

## METODE
Bahan dan Alat Bahan  yang  digunakan  yaitu  akuades, ammonium fluoride (NH 4 F),  aseton  (C 3 H 6 O),  etanol  (C 2 H 5 )  98% Merck,  etilen  glikol  (C 2 H 6 O 2 )  Sigma,  bakteri E.coli , kobalt  (II)  klorida  heksahidrat  (CoCl 2 .6H 2 O)  Sigma, media nurient broth , media nutrien agar, natrium klorida (NaCl) , dan foil titanium tebal 3 mm (Grade 2 Astm B265).
Alat yang digunakan yaitu autoclave , furnance , Laminar Air Flow (LAF), lampu Light Emiting Diode (LED flood light 20  Watt  BE-6205, warm  white ),  Lux  meter  (LX- 1010B), magnetic  stirrer ,  neraca  analitik, power  supply , reaktor  anodisasi,  sonikator, shaker ,  peralatan  gelas, spektrofotometer UV-Vis (merk: Shimadzu UV-1200), Diffused  Reflectance  Spectroscopy UV-Vis  (DRS  UV-Vis) (merk:  Agilent  Cary  60), Fourier  Tranform  Infrared Spectroscopy (FTIR) (merk: Shimadzu IR Prestige 21), X-ray  Diffraction (XRD)  (merk:  X’Pert  PRO PANalytical).

## Preparasi Foil Ti
Preparasi  foil  Ti  dengan  kemurnian  99,6%  dan ketebalan  3  mm  yang  telah  termodifikasi  digunakan sebagai  sumber  pembuatan  TiO 2. Foil  Ti  dipotong dengan  ukuran  4,5  x  1,5  cm,  kemudian  diamplas menggunakan  kertas  abrasif   sampai  permukaan  foil bersih dan mengkilap. Selanjutnya Foil Ti dibersihkan dengan  proses  sonikasi  terdiri  dari  larutan  akuades, etanol,  dan  aseton  masing-masing  larutan  dilakukan selama  10  menit  dan  secara  berturut-turut  dalam  10 mL.  Setelah  dilakukan  proses  pembersihan,  foil  Ti dikeringkan dalam suhu ruang.
Sintesis
Co(II)-TiO 2 /Ti dengan Metode Anodisasi Plat  Ti  sebagai  anoda  dan  plat stainless sebagai katoda  dengan  ukuran  yang  sama  dimasukkan  ke dalam larutan elektrolit sebanyak 40 mL yang terdiri dari 0,3 gram NH 4 F, 96% etilen glikol (EG) dan 4% akuades.  Peralatan power  supply arus  DC digunakan sebagai penyedia potensial yang konstan yaitu pada 40 Volt.  Proses  anodisasi  dilakukan  dengan  waktu  60 menit.  Proses  anodisasi  menghasilkan  (Ti(OH) n berwarna  putih.  Selanjutnya  menyiapkan  sampel Co(II)-TiO 2 /Ti  yang  dilakukan  menggunakan  foil Ti(OH) n . Foil Ti(OH) n dimasukkan ke dalam  akuades
sebanyak  40  mL dan  padatan  CoCl 2 .6H 2 O  dengan variasi  konsentrasi  dopan  Co(II)  0,5%;  1,0%;  dan 2,0%  (b/v)  selama  30  menit  hingga  diperoleh  plat Co(II)-Ti(OH) n .  Hasil  yang  diperoleh  kemudian dikeringkan  pada  suhu  80 o C  selama  1  jam  dan dikalsinasi pada suhu 450 o C selama 3 jam.
Karakterisasi Co(II)-TiO 2 /Ti Karakterisasi  menggunakan  DRS  UV-Vis  ( Diffuse Reflectance  Spectroscopy UV-Vis)  dilakukan  untuk mengetahui  energi band  gap semikonduktor  Co(II)- TiO 2 /Ti.  Karakterisasi  menggunakan  FTIR  ( Fourier Transform Infrared ) dilakukan untuk mengetahui ikatan kimia Ti-O dan Co-O-Ti yang terdapat dalam material hasil  sintesis  anodisasi.  Karakterisasi  menggunakan XRD  ( X-Ray  Diffractios )  dilakukan  untuk  melihat struktur kristal Co(II)-TiO 2 /Ti yang terbentuk.
Uji Aktivitas Fotokatalis Co(II)-TiO 2 /Ti Uji  aktivitas  fotokatalis  sebagai  antibakteri E.coli mengacu  pada  penelitian  yang  telah  dilakukan sebelumnya  [2].  Uji  aktivitas  antibakteri  Co(II)- TiO 2 /Ti  terhadap  bakteri E.coli dilakukan  dengan pengukuran  kekeruhan  bakteri  menggunakan spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang  gelombang 600  nm.  Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan reaktor  fotokatalitik  yang  memiliki  1  lampu  LED dengan  daya  20  watt.  Sampel  air  tercemar  yang digunakan adalah air buatan dengan perbandingan air steril dan biakan bakteri yaitu 29:1 dalam 30 mL. Plat Co(II)-TiO 2 /Ti  dicelupkan  ke  dalam  model  air tercemar  dan  dimasukkan  ke  dalam  reaktor, selanjutnya disinari dengan sinar tampak selama 2 jam. Pengukuran  absorbansi  dilakukan  setiap  20  menit menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sintesis Co(II)-TiO
2 /Ti dengan Metode Anodisasi Sintesis  Co(II)-TiO 2 /Ti  dilakukan  menggunakan metode  anodisasi.  Anodisasi  adalah  proses pembentukan  suatu  lapisan  oksida  pada  permukaan logam  tertentu  secara  elektokimia.  Proses  anodisasi menggunakan  dua  elektroda  yang  dimasukkan  ke dalam  larutan  elektrolit.  Elektroda  yang  digunakan yaitu foil Ti dan plat stainless, foil Ti berfungsi sebagai anoda  sekaligus  berfungsi  sebagai  prekursor  dan matriks  pendukung  TiO 2 /Ti.  Sedangkan  plat stailess berfungsi  sebagai  katoda.  Larutan  elektrolit  yang
digunakan adalah larutan elektrolit yang mengandung ion florida dalam pelarut etilen glikol [8]. Etilen glikol dipilih sebagai pelarut karena memiliki nilai viskositas yang  tidak  terlalu  tinggi  yaitu  (1,61  x  10 -2 N.s/m) sehingga  memudahkan  ion-ion  berdifusi  dalam larutan [9]. Lapisan TiO 2 akan terbentuk ketika logam Ti  teroksidasi  saat  potensial  listrik  dihidupkan, sementara  pada  plat  logam  stainless  terbentuk gelembung  gas  H 2 .  Peralatan power  supply arus  DC digunakan untuk menyediakan potensial yang konstan sebesar  40  Volt,  karena  pembentukan nanotube menggunakan  larutan  elilen  glikol  optimal  pada potensial listrik sebesar 20-65 Volt [8].
Setelah  anodisasi  berlangsung  selama  60  menit, terbentuk  Ti(OH) n berwarna  putih  pada  bagian permukaan  foil  Ti.  Sintesis  Co(II)-TiO 2 /Ti menggunakan foil Ti(OH) n yang dimasukkan ke dalam akuades 40 mL dan ditambahkan padatan CoCl 2 .6H 2 O sebagai  sumber  dopan  Co(II)  pada  konsentrasi bervariasi,  yakni  0,5%;  1,0%;  dan  2,0%  b/v.  Pada perlakuan kalsinasi terjadi penyusunan ulang struktur TiO 2 ,  dimana  Co(II)  menggantikan  beberapa  kaion Ti 4+ pada  struktur  TiO 2 membentuk  kristal  Co(II)- TiO 2 .  Foil  Ti(OH) n dan  Co(II)-Ti(OH) n yang terbentuk  masih  berupa  padatan  amorpous  yang selanjutnya dikalsinasi pada suhu 450 o C selama 3 jam untuk mengubah amorpous menjadi fasa kristal anatase [11].  Hasil  kalsinasi  TiO 2 /Ti  dan  Co(II)-TiO 2 /Ti dapat dilihat pada Gambar 1.
(a) (b)            (c)            (d)           (e)
Gambar  1.  Foil  Ti  setelah  diamplas  (a),  dan  setelah kalsinasi  :  TiO 2 /Ti  (b),  Co(II)-TiO 2 /Ti 0,5% (b/v) (c), 1,0% (b/v) (d), 2,0% (b/v) (e).
Pada  Gambar  1  dapat  dilihat  bahwa  setelah perlakuan  kalsinasi  terbentuk  TiO 2 pada  permukaan foil  berwarna  keabu-abuan.  Sedangkan  bagian  yang tidak  ditumbuhi  TiO 2 berwarna  putih.  Luas permukaan  aktif   TiO 2 /Ti  dan  Co(II)-TiO 2 /Ti  yang
terbentuk berukuran (2,7 x 1,5) cm 2 . Luas permukaan aktif   TiO 2 /Ti  dan  Co(II)-TiO 2 /Ti  yang  dihasilkan dapat berpengaruh terhadap aktivitas fotokatalisisnya karena  dapat  mempengaruhi  terhadap  kemampuan adsorpsi  substrat  organik  pada  permukaan  TiO 2 /Ti atau  Co(II)-TiO 2 /Ti  yang  berhubungan  dengan jumlah senyawa organik yang terdegradasi.

## Fourier Transform Infrared (FTIR)
Karakterisasi  FTIR  menggunakan  spektroskopi inframerah  pada  rentang  bilangan  gelombang  4000- 400 cm -1 . Hasil karakterisasi TiO 2 /Ti dan 0,5%; 1,0% dan 2,0% Co(II)-TiO 2 /Ti ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Spektra FTIR TiO 2 /Ti (a), 0,5% Co(II)-TiO 2 /Ti (b), 1,0% Co(II)-TiO 2 /Ti (c), dan 2,0% Co(II)- TiO 2 /Ti (d)
Gambar 3. Kurva energi celah pita TiO 2 /Ti (a), 0,5% Co(II)-TiO 2 /Ti (b), 1,0% Co(II)-TiO 2 /Ti (c), dan 2,0% Co(II)-TiO 2 /Ti (d)
Pada  Gambar  2  sampel  TiO 2 /Ti  diamati  puncak serapan  pada  bilangan  gelombang  460,99  cm -1 dan 817,82  cm -1 yang  masing-masing  merupakan karakteristik dari vibrasi Ti-O dan Ti-O-Ti.  Doping Co(II)  pada  struktur  TiO 2 pada  konsentrasi  dopan
Co(II)  masing-masing  0,5%;  1,0%  dan  2,0%, menyebabkan pergeseran puncak serapan dari vibrasi Ti-O, masing-masing pada bilangan gelombang 459,06 cm -1 ; 453,27 cm -1 dan 451,34 cm -1 Hasil ini merupakan indikasi  bahwa  Co(II)  telah  bergabung  kedalam
struktur TiO 2 sesuai dengan publikasi oleh Bakre dan Tilve  [12],  dimana  vibrasi  Ti-O  teridentifikasi  pada bilangan  gelombang  450-800    cm -1 .    Penambahan dopan  Co(II)  pada  struktur  TiO 2 /Ti  mengakibatkan pergeseran  daerah  serapan  dari  vibrasi  Ti-O  ke  arah bilangan gelombang yang lebih rendah dibandingkan dengan  spektra  FTIR  TiO 2 /Ti.  Artinya  energi  yang dibutuhkan  untuk  vibrasi  Ti-O  semakin  kecil.  Selain itu, fotokatalis TiO 2 /Ti memberikan puncak serapan menunjukkan munculnya serapan baru pada bilangan gelombang 817,82 cm -1 yang merupakan karakteristik dari vibrasi Ti-O-Ti. Serapan lainnya, pada fotokatalis Co(II)-TiO 2 /Ti  dengan  konsentasi  0,5%;  1,0%  dan 2,0%,  menunjukkan  adanya  serapan  baru  pada bilangan  gelombang  secara  berurutan  yaitu 837,11  cm -1 ;  815,89  cm -1 dan  817,82  cm -1 yang merupakan  karakteristik  dari  vibrasi  Co-O-Ti. Munculnya  puncak  serapan  ini  diperkirakan  bahwa Co(II)  telah  berhasil  menggantikan  posisi  beberapa kation Ti 4+ , bersesuaian dengan publikasi Yilmaz, dkk [13],  yaitu  karakteristik  dari  vibrasi  Co-O-Ti.  Hasil tersebut sesuai dengan publikasi oleh Yilmaz, dkk [13], dimana  karakteristik  dari  vibrasi  tekuk  O-H teridentifikasi  pada  bilangan  gelombang  1620-2000 cm -1 dan  karakteristik  dari  vibrasi  ulur  O-H teridintifikasi pada panjang
gelombang 3000-3400 cm -1 . Vibrasi O-H terbentuk karena adanya penyerapan molekul air.
Diffuse  Reflectance  Spectroscopy  UV-Vis  (DRS UV-Vis)
Karakterisasi  DRS  UV-Vis  merupakan  instrumen yang  digunakan  untuk  mengetahui  nilai  energi celah pita dari hasil sintesis material semikonduktor TiO 2 /Ti dan  Co(II)-TiO 2 /Ti.  Nilai  energi  celah  pita  dapat dihitung  menggunakan  persamaan  Tauc  plot  dan fungsi  reflektasi  disubstitusikan  ke  faktor  Kulbeka- Munk. Kurva nilai energi celah pita dapat dilhat pada Gambar  3.  sebagai  kurva  hubungan  antara  khv 2 dengan energi celah pita, dimana fotokatalis TiO 2 /Ti memiliki  energi  celah  pita  sebesar  3,24  eV. Penambahan dopan dengan variasi konsentarsi Co(II) 0,5%;  1,0%;  dan  2,0%  menyebabkan  penurunan energi celah pita dari 3,24 eV menjadi 2,57 eV; 2,47 eV; dan 2,28 eV secara berurutan.
Fotokatalis  Co(II)-TiO 2 /Ti  dengan  konsentrasi dopan Co(II) 2% memiliki nilai energi celah pita paling kecil  dibandingkan  dengan  dopan  konsentrasi  yang lain  yaitu  2,28  eV  yang  setara  dengan  panjang
gelombang  542,09  nm  sehingga  akan  lebih  efektif dalam  penyerapan  sinar  tampak.  Hasil  perhitungan nilai energi celah pita ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel  1.  Energi  celah  pita  TiO 2 /Ti  dan Co(II)-TiO 2 /Ti Material Energi celah pita (eV) Panjang gelombang (nm) TiO 2 /Ti 3,24 381,46 Co(II)-TiO 2 /Ti 0,5% 2,57 480,92 Co(II)-TiO 2 /Ti 1% 2,47 500,39 Co(II)-TiO 2 /Ti 2% 2,28 542,09
Berdasarkan  data  yang  didapat  maka  dapat disimpulkan  bahwa  penambahan  dopan  Co(II) mampu memperkecil nilai energi celah pita. Semakin tinggi konsentrasi Co(II) maka niali energi celah pita akan semakin kecil. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Momeni dan Ghayeb [15], hasil ini sesuai dengan rentang  nilai  energi  celah  pita  Co(II)-TiO 2 /Ti  yaitu 2,22-2,78  eV.  Nilai  energi  celah  pita  yang  dihasilkan setelah  dilakukan  proses  dopan  dapat  disebebkan karena  faktor  cacat  kristal  pada  TiO 2 .  Cacat  Kristal tersebut dapat memberikan tingkat energi baru pada struktur TiO 2 sehingga ketika dilakukan proses dopan dengan Co(II) energi celah celah pita akan menurun [16].

## X-Ray Diffraction (XRD)
Karakterisasi  XRD  berujuan  untuk  mengetahui fasa  kristal,  dan  ukuran  kristal  (D)  dari  hasil  sintesis yaitu  TiO 2 /Ti  dan  Co(II)-TiO 2 /Ti.  Karakterisasi dilakukan pada radiasi Cu-Kα dengan rentang sudut 2θ yaitu 10 o -60 o .
Gambar 4. Difaktogram TiO 2 /Ti (a) dan 2% Co(II)- TiO 2 /Ti (b)
Hasil karakterisasi XRD ditunjukkan pada Gambar 4.  Berdasarkan Gambar 4, pola difagtogram TiO 2 /Ti menunjukkan intensitas tertingi pada sudut 2θ 25,30 o , sudut  38,37 o ,  dan  sudut  40,12 o telah  sesuai  dengan JCPDS No. 21- 1272 yang memiliki fasa kristal anatase . Difagtogram  TiO 2 /Ti  dan  2%  Co(II)-TiO 2 /Ti memiliki kemiripan pada 3 puncak tertinggi yaitu pada kisaran  2θ  25 o ,  38 o dan  40 o .  Hasil  karakterisasi menggunakan  XRD  dapat  digunakan  untuk memperoleh nilai jarak antar kisi (d) dan ukuran kristal (D) sampel. Nilai d dan D yang diperoleh dari sampel TiO 2 /Ti dan 2,0% Co(II)-TiO 2 /Ti dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan 2θ, jarak kisi dan ukuran kristal
Sampel 2θ d (nm) D (nm) TiO 2 /Ti 25,3087 0,2703 15,80 38,3719 40,1235
2% Co(II)-TiO 2 /Ti 25,3211 0,2698 16,25 38,4852 40,2166
Penambahan dopan Co(II) ke dalam struktur TiO 2 menyebabkan pergeseran ke arah sudut  2θ yang lebih besar. Pergeseran puncak ke arah 2  yang lebih besar akan  mempengaruhi d-spacing .  Difaktogram  sampel 2%  Co(II)-TiO 2 /Ti  tidak  menunjukkan  adanya gangguan akibat dari doping Co(II) seperti munculnya puncak difraksi lain. Ukuran kristal TiO 2 /Ti dan 2% Co(II)-TiO 2 /Ti dapat dilihat pada Tabel 2.
Berdasarkan data pada Tabel 2, dapat dilihat bahwa jarak antar kisi mengalami penurunan yang disebabkan karena  adanya  penambahan  dopan  Co(II)  sehingga puncak bergeser ke arah sudut yang lebih besar. Hal ini  sesuai  dengan  hukum  Bragg  yang  berbunyi  jika sudut  makin kecil maka jarak antar kisi makin besar. Selain  itu  ukuran  kristal  mengalami  peningkatan setelah  dilakukan    modifikasi  struktur  TiO 2 dengan dopan  Co(II).  Peningkatan  ukuran  kristal  dapat dikaitkan  dengan  bergesernya  serapan  Ti-O  akibat penambahan  dopan Co(II)  seperti  yang  tertera  pada hasil FTIR.
Uji Aktivitas Fotokatalis Co(II)-TiO 2 /Ti Uji  aktivitas  dilakukan  untuk  mengetahui kemampuan fotokatalis TiO 2 /Ti dan Co(II)-TiO 2 /Ti sebagai antibakteri Escherichia coli dengan bantuan sinar tampak,  Uji  aktivitas  dilakukan  dengan  metode turbidimetri.  Penelitian  ini  dilakukan  uji  aktivitas
fotokatalis  TiO 2 /Ti  dan  Co(II)-TiO 2 /Ti  untuk mengetahui  daya  hambat  masing-masing  katalis terhadap bakteri Escherichia coli . Selain itu, dilakukan uji aktivitas tanpa katalis (fotolisis) sebagai kontrol. Hasil pengukuran penurunan kekeruhan bakteri digambarkan sebagai kurva absorbansi terhadap waktu seperti ditampilkan pada Gambar 5. Pada Gambar 5, dapat  dilihat  bahwa  fotolisis  tidak  menunjukkan penurunan  absorbansi  namun  cenderung  mengalami peningkatan. Hal ini dikarenakan penambahan dengan sinar  tampak  saja  tidak mampu  menginhibisi  bakteri Escherichia  coli .  Fotokatalis  TiO 2 /Ti  tanpa  iluminasi sinar  tidak  mampu  menurunkan  absorbansi.  Hal  ini terjadi  karena  TiO 2 /Ti  tidak  aktif   dengan  bantuan sinar tampak sehingga pembentukan radikal hidroksil (•OH ) tidak dapat terjadi.
Selain itu karena kurang lamanya waktu pemaparan dengan sinar tampak dan intensitas sinar tampak yang kecil  sehingga  memiliki  kemampuan  yang  rendah untuk  mematikan  sel-sel  bakteri.  Ketika  •OH  tidak terbentuk  maka  proses  inhibisi  bakteri  tidak  dapat terjadi  dan  bakteri  akn  terus  menerus  mengalami pertumbuhan. Radikal hidroksil yang terbentuk selama proses  fotokatalisis  dapat  bekerja  dengan  merusak dinding sel bakteri karena berperan sebagai oksidator kuat sehingga mengakibatkan permeabilitas sel bakteri terganggu dan terjadinya lisis atau kebocoran pada inti sel  yang  menyebabkan  kematian  pada  bakteri E.coli [17].
Gambar 5. Kurva Aktivitas Fotokatalis plat TiO 2 /Ti dan Co(II)-TiO 2 /Ti
Aktivitas  fotokatalis  Co(II)-TiO 2 /Ti  dengan bantuan  sinar  tampak  mengalami  penurunan absorbansi  dari  menit  ke-20  hingga  menit  ke-120.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 20 40 60 80 100 120 A bso rba nsi Waktu (Menit) Fotokatalisis Co(II)-TiO 2 /Ti Fotolisis
TiO2/Ti 0,5% Co(II)-TiO2/Ti 1% Co(II)-TiO2/Ti 2% Co(II)-TiO2/Ti
Penurunan absorbansi ini disebabkan karena terdapat Co(II)  pada  struktur  TiO 2 sehingga  TiO 2 dapat  aktif pada  sinar  tampak  dan  memproduksi    (•OH)  yang bereran  sebagai  oksidator  kuat.    Persen  penurunan absorbansi  dari  masing-masing  hasil  proses fotokatalisis    menggunakan  plat  yaitu  0,5%  Co(II)- TiO 2 /Ti sebesar 29,1%; 1,0% Co(II)-TiO 2 /Ti sebesar 31,5%;  dan  2,0%  Co(II)-TiO 2 /Ti  sebesar  43,2%.
Aktivitas fotokatalisis Co(II)-TiO 2 /Ti pada konsentrasi  dopan  2,0%  memiliki  daya  hambat  yang lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi lain. Hal ini sesuai dengan hasil karakterisasi DRS UV-Vis yang menyatakan bahwa dengan penambahan dopan Co(II) mampu memperlebar daerah serapan ke daerah sinar tampak sehingga TiO 2 dapat aktif  dengan energi yang lebih rendah dibandingkan TiO 2 tanpa doping. Selain itu penggunaan variasi konsentrasi dopan Co(II) juga mempengaruhi  energi  celah  pita dan  aktivitas fotokatalis  TiO 2 ,  dimana  semakin  tinggi  konsentrasi doping  Co(II)  maka  energi  celah  pitanya  cenderung akan  menurun  dan  dapat  meningkatkan  aktivitas fotokatalis TiO 2 [18] .

## KESIMPULAN
Fotokatalis Co(II)-TiO 2 /Ti hasil sintesis menggunakan metode anodisasi menghasilkan kristal anatase  dengan  ukuran  15,80-16,25  nm.  Fotokatalis Co(II)-TiO 2 /Ti  dengan  konsentrasi  dopan  2,0% memiliki energi celah pita paling kecil sebesar 2,28 eV.
Bergabungnya Co(II) pada struktur TiO 2 menyebabkan  bergesernya  serapan  Ti-O  ke  arah bilangan gelombang yang lebih kecil dan munculnya vibrasi  Co-O-Ti.  Semakin  tinggi  konsentrasi  Co(II) maka  semakin  kecil  nilai  energi  celah  pita  yang dihasilkan  karena  daerah serapan  telah  diperlebar  ke daerah sinar tampak. Fotokatalis Co(II)-TiO 2 dengan konsentrasi  dopan  Co(II)  2,0%  memiliki  aktivitas antibakteri  paling  baik  dengan  persen  penurunan absorbansi sebesar 43,2%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   M. Natsir, Y. I. Putri, D. Wibowo, M. Maulidiyah, L. O. A. Salim, T. Azis, C. M. Bijang, F. Mustapa, I. Irwan, and  Z.  Arham  Z,  “Effects of   Ni-TiO 2 pillared  clay- montmorillonite  composites  for  photocatalytic enhancement  against  reactive  orange  under  visible
light,” Journal of  Inorganic and Organometallic Polymers and Materials , vol. 31, no. 8, pp. 3378-3388, 2021.
[2]  R.  Fartiwi,  Warsidah,  and  A.  B.  Aritonang,  “Sintesis TiO 2 /Ti  dengan  teknik  anodisasi  dan  uji  aktivitas fotokatalis  sebagai  antibakteri Escherichia  coli ” International Journal of  Pure and Applied Chemistry, vol. 2, no. 3, pp. 140-148, 2019.
[3]  A.  L.  Linsebigler,  G.  Lu,  and  J.  T.  Yates, “Photocatalysis  on  TiO 2 surface:  principle, mechanism, and selected results,” Chem. Rev , vol. 95, no. 3, pp. 735-758, 1995.
[4]  K.  Riyani,  T.  Setyaningtyas,  and  D.  W.  Dwiasih, “Pengolahan  limbah  cair  batik  menggunakan fotokatalis  TiO 2 -Dopan-N  dengan  bantuan  sinar matahari,” Jurnal Kimia Valensi , vol. 2, no. 5, pp. 581- 587, 2012.
[5]  B. Santara, B. Pal, and P. K. Giri, “Signature of  strong ferromagnetism  and  optical  properties  of   co  doped TiO 2 nanoparticles,” Journal of  Applied Physics , vol. 110, no. 11, pp. 114322, 2011.
[6]  P.  Monazzam,  A.  E.  Pirbazari,  B.  F.  Kisomi,  and  Z. Khodaee  Z,  “Immobilization  of   cobalt  doped  rutile TiO 2 on  carbon  nanotubes  walls  for  efficient photodegradation of  2,4-dichlorophenol under visible light,” Journal  of   Ultrafine  Grained  and  Nanostructured Materials , vol. 52, vo. 1, pp. 122-132, 2019.
[7]  G.  Sadanandam,  K.  Lailitha,  V.  D.  Kumari  ,  M.  V. Shankar, and M. Subrahmanyam, “Cobalt doped TiO 2 :
A  stable  and  efficient  photocatalyst  for  continuous hydrogen  production  from  glycerol:  water  mixtures under  solar  light  irradiation,” International  Journal  of Hydrogen Energi , vol. 38, pp. 9655-9664, 2013.
[8]  A. B. Aritonang, Y. K. Krisnandi, and J. Gunlazuardi, “Modification of  TiO 2 nanotube nrrays with N doping and  Ag  decorating  for  enhanced  visible  light photoelectrocatalytic degradation of  methylene blue,” International  Journal  on  Advanced  Science  Engineering Indormation Technology , vol. 8, vo, pp. 1 2088-5334, 2018.
[9]  C. Dumitriu, M. Popescu, C. Ungureanu, and C. Pirvu, “Antibacterial  efficiencies  of   TiO 2 nanostructured layers prepared in organic viscous electrolytes,” Journal Applied Surface Science , vol. 341, pp. 157-165, 2015.
[10] Misriyani, A. W. Wahab, P. Taba, and J. Gunlazuardi, “Effect of  anodizing time and annealing temperatue on photoelectrochemical propeties of  anodized TiO 2 nanotube  for  corrosion  prevenetion  application,” Indones. J. Chem , vol. 17, no. 2, pp. 219-277, 2017.
[11] P.  Roy,  S.  Berger,  and  P.  Schmuki,  “TiO 2 nanotube: synthesis and aplications, Angew. Chem . Int. Ed , vol. 50, no. 30, pp. 2904-2939, 2011.
[12] P. V. Bakre and S. G. Tilve,  “Direct access to highly crystalline  mesoporous  nano  TiO 2 using  sterically
bulky  organic  acid  templates,” Journal  of   Physics  and Chemistry of  Solids , vol. 166, pp. 234-240, 2018.
[13] H.  C.  Yilmaz,  E.  Akgeyik,  S.  Bougarrani,  M.  E. Azzouzi, and S. Erdemoglu, “Photocatalytic Degredasi of   amoxicillin  using  Co-dopan  TiO 2 synthesizes  by reflux  method  and  monitoring  of   degradation products by  LC-MS/MS,” Journal  of  Dispersion  Science and Technology , vol. 41, no. 3, pp. 414-425, 2019.
[14] T. Sivarao and D. C. Radha, “Synthesis of  visible light driven cobalt doped nanotitania assisted by triton X- 100: characterization and application in photocatalytic degradation  of   congo  red,” Nano  Science  and  Nano Technology: An Indian Journal , vol. 11, no. 2, p. 117, 2017.
[15] M. M. Momeni and Y. Ghayeb, “Preparation of  cobalt coated TiO 2 and WO 3 -TiO 2 nanotube films via photo- assisted  deposition  with  enhanced  photocatalytic activity  under  visible  light  illumination,” Cheramics International , vol.42, no. 6, pp. 7014-7022, 2016.
[16]  C. Zhao, X. Shu, D. Zhu, S. Wei, Y. Wang, M. Tu, and W. Gao, “High visible light photocatalytic property of Co 2+ -doped  TiO 2 nanoparticles  with  mixed  phases. Superlattices and Microstructures , vol. 8, pp. 32-42, 2015.
[17] F.  Rosariawari,  A.  Masduki,  and  W.  Hadi,  “Proses fotokatalisis  untuk  penyisihan E.  coli dengan kombinasi  TiO 2 ,  karbon  aktif   dan  sinar  UV,” Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan , vol. 4, no. 1, pp. 27-35, 2012.
[18] E.  Clarissa,  Adhitiyawarman,  and  A.  B.  Aritonang, “Sintesis  Co(II)-TiO 2 /kaolin  sebagai  fotokatalis antibakteri Escherichia  coli dengan  bantuan  sinar tampak,” Indonesia Journal of  Pure and Applied Chemistry , vol. 4, no. 3, pp. 124-131, 2021.