Selulosa bakterial mempunyai sifat mekanik yang baik untuk digunakan sebagai membran pada proses pengolahan air limbah tekstil. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan dan karakterisasi serat hollow dari bahan baku selulosa bakterial nata de coco dengan penambahan nanopartikel ZnO sebagai fotokatalis terimmobilisasi. Selulosa bakterial disintesis menggunakan bakteri Acetobacter xylinum di dalam medium air kelapa dan gula. Selulosa bakterial dilarutkan bersama dengan nanopartikel ZnO menggunakan pelarut cuprietilen diamina (Cuen) dengan variasi selulosa bakterial 2,25% dan 2,50%. Serat berbentuk hollow dihasilkan dari proses wet spinning menggunakan koagulan NaOH. Serat hollow yang telah melalui koagulan kemudian direndam dalam larutan asam, gliserol, dan alkohol, dengan variasi waktu perendaman asam selama 1 dan 2 hari. Uji kekuatan tarik menunjukkan hasil yang terbaik yakni sebesar 815,72 gf pada konsentrasi selulosa bakterial 2,50% dan perendaman asam selama 2 hari. Dari hasil uji gugus fungsi menggunakan spektroskopi Fourier Transform Infra Red (FTIR), terdapat beberapa gugus fungsi yang menunjukkan keberadaan selulosa dan nanopartikel ZnO. Proses dekolorisasi fotokatalitik terhadap air limbah tekstil artifisial yang mengandung zat warna reaktif Remazol Black 5 (RB5) menunjukkan bahwa pH optimum proses penyisihan warna yakni pada pH 9 dan dihasilkan persen penyisihan warna yang tertinggi yaitu 90,32%. Pada kondisi yang sama, proses dekolorisasi RB5 menggunakan serat hollow tanpa nanopatikel ZnO hanya menghasilkan persen penyisihan warna sebesar 32,10%. Berdasarkan laju penyisihan zat warna, aktivitas degradasi fotokatalitik terbesar (k’ = 0,2615) diperoleh pada konsentrasi ZnO 10% dan konsentrasi zat warna RB5 10 ppm.
