Laju perkembangan industri diberbagai bidang saat ini semakin pesat seiring menigkatnya pembangunan dan pertumbuhan penduduk. Konsumsi masyarakat akan produk-produk kekinian yang tidak terkendali sangat berpengaruh pada peningkatan permintahan konsumen untuk memenuhi pasar-pasar dalam negeri maupun pasar global. Industri tekstil merupakan salah satu sektor manufaktur yang saat ini mengalami peningkatan pertumbuhan. Industri tekstil dan produk tekstil (TPT) pada tahun 2022 tumbuh signifikan hingga mencapai 3.34% dibandingkan tahun periode sebelumnya (Indonesia, Kementerian Koordinator Bidang Perekonomian Republik, 2023). Begitupun dengan kinerja ekspor Industri TPT mengalami peningkatan yaitu 12,45% pada tahun 2021 dibandingkan dengan tahun sebelumnya. Investasi pada Industri TPT juga meningkat 6,4% pada triwulan 1-2022 (Sekretaris Jendral Kementerian Perindustrian, 2022). Namun meningkatnya jumlah industri tekstil di Indonesia ini belum diimbangi dengan pengolahan limbah cair dengan baik dan benar. Tercatat pada Badan Pusat Statistik (BPS, 2021) setidaknya 46% sungai di Indonesia berada dalam kondisi tercemar berat dimana khususnya kota Jakarta sendiri, berdasarkan National Geographic tahun 2022 mencatat dari 57% sampah yang ada 8,2% merupakan limbah tekstil.
Pencemaran air oleh limbah zat pewarna industri tekstil semakin meningkat dan membahayakan karena sebagai pencemar organik yang bersifat non-biodegradable, mutagenik dan karsinogenik. Salah satu cara mengatasi pencemaran limbah pewarna adalah dengan metode fotokalis. Material fotokatalis yang banyak digunakan saat ini yaitu TiO2. Namun, fenomena agglomerasi partikel dalam penjernihan limbah zat pewarna sering terjadi, sehingga sisa endapan material TiO2 ini menjadi issu baru dalam buangan limbah yang perlu dilakukan pencegahan, salah satunya dengan cara melapisi permukaan material TiO2 dengan bahan selulosa. Dalam penelitian ini telah dikembangkan metode baru untuk fabrikasi material TiO2 nanokristal yang terlapisi selulosa berbahan dasar mesocarp fiber (POMF) dengan teknik thermal-sonokimia. Metode isolasi selulosa dari POMF dimulai dengan proses alkalisasi basa kuat NaOH 13%, bleaching NaOCl 2,5%, hidrolisis asam sulfat 25% serta melalui proses ultrasonifikasi pada kondisi panas. Selulosa yang diperoleh dimodifikasi menggunakan TiO2 dengan variasi molar 1:1; 1:3; dan 1:5. Selulosa telah berhasil di isolasi dari bahan dasar Palm Oil Mesocarp Fiber dengan menggunakan metode delignifikasi dan hidrolisis asam. Lignocellulose berhasil di hilangkan pada proses delignifikasi menggunakan basa kuat, serta pemecahan struktur cellulose menjadi alpha cellulose dengan hidrolisis asam. Performa material fotokatalis TiO2/cellulose terbaik pada reduksi zat pewarna tekstil remazol red RB adalah bioadsorben dengan variasi TiO2/cellulose (1:1) pada kondisi asam pH 4 yang di tunjukan oleh penurunan konsentrasi zat pewarna, dari konsentrasi 2 ppm menjadi 0,5 ppm.
Hasil evaluasi isotherm adsorpsi zat pewarna tekstil Remazol Red pada selulosa, TiO2 , dan komposit TiO2/selulosa dengan variasi temperature reaksi. Evaluasi isotherm adsorpsi zat pewarna tekstil Remazol Red pada selulosa, TiO2, dan komposit TiO2/cellulose dengan variasi dosis adsorben dan konsentrasi zat pewarna juga dilakukan. Berdasarkan kedua model isothermal dimana untuk Langmuir isotherm persamaan garis linearnya diperoleh dari nilai konsentrasi kesetimbanganya, sementara untuk Freudlich isotherm diperoleh dari nilai ln qe terhadap konsentrasi kesetimbangannya. Berdasarkan kedua model isotherm tersebut, mekanisme adsorpsi zat pewarna Remazol Red lebih sesuai dengan model isotherm Freundlich. Freundlich isotherm memodelkan bahwa proses adsorpsi terjadi secara fisika dan terbentuk permukaan yang berlapis-lapis (multilayer). Proses adsorpsi secara fisika ini dapat terjadi karena adanya ikatan Van der Waals dimana terjadi gaya tarik menarik yang lemah antara adsorbat dengan permukaan. Pada adsorpsi fisika, adsorbat tidak terikat kuat pada permukaan adsorben sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu bagian lapisan permukaan ke lapisan permukaan lain (reversible), dan pada permukaan yang ditinggalkan dapat digantikan oleh adsorbat yang lainnya (Ariyanto, et al., 2021).
Gambar 1 Proses pemurnian cellulose dari limbah palm oil mesocarp fiber (POMF)
Gambar 2 SEM micrograph hasil isolasi cellulose dari limbah palm oil mesocarp fiber
Gambar 3 Hasil uji aktivitas degradasi zat pewarna Remazol Red menggunakan material fotokatalis TiO2/cellulose
Gambar 4 Pengaruh variasi konsentrasi awal Remazol Red terhadap terhadap konsentrasi akhir menggunakan material fotokatalis TiO2/cellulose (1:3)
Gambar 5 Pengaruh variasi temperature reaksi terhadap terhadap konsentrasi akhir Remazol Red menggunakan material fotokatalis TiO2/cellulose (1:1)
a) Memberikan solusi terhadap permasalahan limbah buangan kelapa sawit dan mengubahnya menjadi material yang bermanfaat.
b) Memberikan inovasi material nanokomposit TiO2/cellulose yang reusable dan ramah lingkungan sebagai solusi permasalahan buangan limbah.