Deposisi dan karakterisasi lapisan tipis titanium dioksida (Tio2) dalam proses desinfeksi Escherichia coli

Abstract

Kemampuan yang dimiliki Titanium dioksida (TiO₂) untuk mempercepat reaksi desinfeksi setelah dikenai sinar ultra violet (fotokatalisis) diketahui dapat ditingkatkan efisiensinya dengan memberikan bias listrik positif sebesar 1 Volt. Hanya saja modifikasi ini lebih mudah untuk dilakukan dengan menggunakan TiO₂ yang diimobilisasi. Proses imobilisasi ini dapat dilakukan dengan metode layer coating menggunakan prekursor mudah teroksidasi seperti TiCl3. Proses dilakukan dengan mencampurkan 0.5 ml TiCl3, 10 ml 2-propanol dan 2.5 ml toluene. Langkah ini dilanjutkan dengan mencelupkan substrat ke dalam larutan dan menariknya secara horizontal. Proses pendeposisian diakhiri dengan memberikan kalsinasi campuran panas konduksi dan aliran udara panas dalam waktu yang bersamaan. Pemanasan untuk membentuk kristal anatase dilakukan dengan memanaskan lapisan tipis pada suhu 500 °C selama 1 jam. Metode ini berhasil membentuk kristal anatase dan rutile yang ditunjukkan oleh timbulnya kristal anatase pada bidang (101), (004), (200) dan (105). Sedangkan rutile ditunjukkar oleh kristal yang tumbuh pada bidang (110), (101), (211). Karakterisasi desinfeksi lapisan tipis TiO₂ diujicobakan pada E. coli. Analisis desinfeksi dilakukan dengan memberikan bakteri perlakuan desinfeksi UV (fotolisis), pemberian TiO, dan TiO₂ berbias listrik dalam keadaan gelap, fotokatalisis dan fotoelektrokatalisis. Dalam perlakuan selama 4 jam metode fotoelektrokatalisis yang menggabungkan penggunaan bias listrik positif sebesar 1 Volt dan UV pada lapisan tipis TiO₂ secara bersamaan terbukti telah meningkatkan daya desinfeksi secara nyata. Dalam 4 jam perlakuan metode fotoelektrokatalisis mampu membunuh E. coli hingga 51.43%, 2.7 kali lebih kuat diandingkan metode fotokatalisis. Hal tersebut terjadi karena bias listrik positif telah memisahkan partikel ke dua tempat yang berbeda hingga mampu mengoptimumkan jalannya reaksi pembentukan agen desinfektan.