Pencemaran limbah tekstil yang mengandung zat warna sintetik memerlukan penanganan efektif, salah satunya melalui metode fotokatalisis. Penelitian ini bertujuan untuk memfabrikasi dan mengkarakterisasi lembar tipis berbasis PLA/PEG/MWCNT/ZnO serta menguji kinerjanya sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna brilliant green (BG). Fabrikasi lembar tipis dibuat dengen metode solution casting, kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, dan uji sudut kontak, serta diuji aktivitas fotokatalitiknya di bawah sinar UV. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan adanya puncak-puncak khas dari bahan penyusun, dengan penurunan intensitas akibat penambahan ZnO. Penambahan ZnO juga menurunkan kristalinitas material akibat aglomerasi partikel. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan adanya gugus-gugus fungsi khas dari masing-masing bahan penyusun, yang menunjukkan adanya interaksi antar komponen dalam membentuk struktur komposit. Uji sudut kontak menunjukkan bahwa penambahan MWCNT meningkatkan sifat hidrofobik, sedangkan penambahan PEG meningkatkan sifat hidrofilik, namun penambahan ZnO menurunkan sifat hidrofilik. Uji fotokatalis menunjukkan bahwa komposit PLA/PEG/MWCNT 1%/ZnO 5% memiliki konstanta laju reaksi tertinggi sebesar 0,00488 menit-1. Hal ini menunjukkan efisiensi degradasi BG. Dengan demikian, komposit ini berpotensi digunakan sebagai material fotokatalis ramah lingkungan untuk pengolahan limbah cair.