Effects of Fe2+ and Fe3+ ratio impregnated onto local commercial activated carbon coconut shell powder on the dye removal efficiency

Abstract

The present study reports the performance of magnetic activated carbon impregnated with Fe 2+ and Fe 3+ on the removal of dye from a simulated wastewater. The magnetic activated carbon (MAC) as a magnetic absorbent was prepared by co-precipitation method and followed by impregnation process. The activated carbon (AC) was supplied from a local commercial activated carbon coconut shell powder. The objective of this study was to investigate the effects of Fe 2+ and Fe 3+ on the quality product of MAC for dye (methylene blue) adsorption. The molar ratios of Fe 2+ and Fe 3+ used during the preparation of the MAC were 1:1; 1:2, and 2:1. The MAC products were characterized by using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis techniques. The results confirmed that the concentration of magnetic particles (Fe 3 O 4 ) on the MAC surface increased following the impregnation process. However, this results lowering adsorption properties of the MAC adsorbents, which subsequently affected the dye removal performance. The ratio of Fe 2+ :Fe 3+ on the MAC preparation did not significantly change the MAC absorbent on the dye removal efficiency. Additionally, MAC derived from local AC possess a prospect as a sustainable alternative for dye pollutant adsorbent. Abstrak Penelitian ini melaporkan kinerja karbon aktif bersifat magnet yang di impregnasi dengan Fe 2+ dan  Fe 3+ dalam penyerapan zat warna dari air limbah buatan. Karbon aktif bersifat magnet (MAC) dibuat melalui metode co-presipitasi dan diikuti dengan proses impregnasi. Material karbon aktif (AC) dibuat dari tempurung kelapa yang diperoleh dari pasar lokal. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh ratio dari Fe 2+ and Fe 3+ terhadap kualitas produk MAC yang digunakan nantinya di dalam proses penyerapan zat warna (metilen biru). Rasio molar dari Fe 2+ and Fe 3+ yang digunakan di dalam penelitian ini untuk menghasilkan MAC adalah 1:1; 1:2, dan 2:1. Produk MAC yang dihasilkan dipelajari karakteristiknya melalui scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), dan Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Dari hasil penelitian yang diperoleh dapat dikonfirmasi bahwa konsentrasi partikel-partikel magnet (Fe 3 O 4 ) pada permukaan MAC meningkat setelah proses impregnasi. Walaupun demikian, hal ini menyebabkan turunnya kemampuan adsorbsi dari adsorben MAC. Perbandingan rasio Fe 2+ and Fe 3+ tidak secara nyata mempengaruhi efisiensi penyerapan zat warna. Adsorben MAC dari karbon aktif lokal memiliki potensi sebagai bahan alternatif ramah lingkungan untuk penyerap zat warna.