Penghilangan Pewarna Kationik yang Ditingkatkan Secara Fotokatalitik dengan Hidroksida Ganda Berlapis Zn-Al
Abstrak
Zn-Al berlapis ganda hidroksida (LDH) yang dikalsinasi dan dimodifikasi organ telah dipelajari sebagai adsorben dan fotokatalis untuk menghilangkan pewarna kationik, seperti metilen biru (MB). Zn-Al LDHs dengan rasio kationik 2:4 diperoleh dengan metode kopresipitasi. Sampel hasil sintesis dikalsinasi pada suhu yang berbeda dan transformasi fasa diselidiki dengan metode XRD, TG/DTG, dan UV-vis-DR. Aktivitas Zn-Al LDH yang disintesis dan dikalsinasi di bawah sinar UV dikaitkan dengan adanya fase ZnO. Jumlah ZnO dalam LDHs dapat diatur dengan memvariasikan rasio Zn/Al dan suhu pemanasan. Dampak rasio Zn/Al pada aktivitas fotokatalitik LDH diamati lebih dominan. LDH Zn-Al yang dikalsinasi menunjukkan adsorpsi MB yang rendah. Modifikasi ZnAl LDHs dengan natrium dodesil sulfat dilakukan dengan menggunakan metode rekonstruksi. Nanohibrida organo/LDH menunjukkan kapasitas adsorpsi yang tinggi terhadap MB. Penghapusan MB dari larutan dengan LDH organo/Zn-Al ditingkatkan dengan menggunakan sinar UV karena fotodestruksi MB.
Latar Belakang
Penghapusan pewarna organik berbahaya dari air limbah dan remediasi kontaminan di air permukaan, air tanah adalah masalah utama di dunia. Beberapa metode tradisional termasuk adsorpsi, koagulasi, flokulasi, ozonasi, membran-filtrasi, pertukaran ion, oksidasi, dan pengendapan kimia dikenal untuk pengolahan limbah yang mengandung pewarna [1, 2]. Adsorpsi adalah teknik murah yang tidak memerlukan pengaturan khusus. Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai jenis adsorben dengan fungsi katalitik dikembangkan dan digunakan untuk menghilangkan nitrat, logam berat, dan polutan organik dari air [3,4,5].
Penggunaan hidroksida berlapis ganda (LDH) sebagai bahan alternatif untuk menghilangkan pewarna organik dari media berair telah dieksplorasi [6,7,8]. LDH dikenal sebagai lempung anionik dan bahan seperti hidrotalsit. Struktur dasarnya menyerupai brucite, Mg(OH)2 , ketika pecahan x kation divalen secara isomorfik digantikan oleh kation trivalen, menghasilkan lapisan bermuatan positif. Komposisi kimia LDH dinyatakan dengan rumus umum [M
2+1−x M
3+x (OH)2 ][A
n−
<x/n · zH2 O, di mana M
2+
mungkin umum; Mg
2+
, Zn
2+
, atau Ni
2+
, dan M
3+
mungkin umum; Al
3+
, Ga
3+
, Fe
3+
, atau Mn
3+
. Muatan nonframework yang mengkompensasi anion anorganik atau organik (CO3
2−
, Kl
−
, JADI4
2−
, RCO2
−
) ditandatangani sebagai A
n−
; x biasanya antara 0.2−0.4. Lapisan LDH mendapatkan muatan positif dengan substitusi isomorf dari M
3+
untuk M
2+
, yang dikompensasi oleh anion antarlapisan dan air [9].
Perlakuan termal LDH menyebabkan hilangnya molekul air yang diserap secara fisik dan interlayer, OH
-
kelompok lapisan, dan anion penyeimbang muatan. Struktur berlapis runtuh dan larutan padat oksida logam campuran terbentuk. Oksida campuran biasanya memiliki luas permukaan spesifik yang besar, stabilitas termal, dan interaksi sinergis antara komponen logam yang berbeda. Oleh karena itu, produk kalsinasi LDHs telah menemukan banyak aplikasi dalam berbagai proses katalitik [10,11,12].
Karena kapasitas pertukaran anioniknya, LDH cocok untuk interkalasi dan penyerapan pewarna anionik tetapi tidak berlaku untuk pewarna kationik. Modifikasi permukaan LDH dengan surfaktan anionik memungkinkan diperolehnya komposit yang mampu mengadsorbsi berbagai jenis molekul organik [13, 14]. LDH termodifikasi natrium dodesil sulfat (DS) menunjukkan penyerapan yang sangat tinggi dari pewarna kationik seperti safranin [15], biru metilen [16], dan biru dasar [17].
Baru-baru ini, LDHs telah diselidiki secara intensif sebagai fotokatalis heterogen yang menjanjikan karena karakteristik foto-respons intrinsiknya, biaya rendah, serta persiapan dan modifikasi yang mudah [18]. LDHs sebagai fotokatalis menunjukkan efisiensi konversi energi yang besar sebagai hasil dari dispersi yang tinggi dari spesies aktif dalam matriks berlapis, yang memfasilitasi pemisahan muatan. Oksida campuran dengan sifat semikonduktor diperoleh dengan kalsinasi LDH yang mengandung logam transisi yang sesuai. Berbagai macam kation logam, seperti Zn
2+
dan Ti
4+
, dapat dimasukkan ke dalam lapisan [19, 20]. Proporsi relatifnya dapat bervariasi dalam kisaran yang luas yang memungkinkan pembuatan oksida semikonduktor dengan sifat yang dapat diatur. Aplikasi fotokatalitik LDH adalah bidang baru yang menarik. Beberapa oksida campuran semikonduktor yang berasal dari LDH, seperti Zn-Al [20], Zn-Ce, ZnFe, Zn-Cr [21], Mg-Zn-Al [22], dan Zn-Ga [23], telah dipelajari untuk degradasi fotokatalitik kontaminan.
Selain warna yang tidak diinginkan, produk pemecahan pewarna juga menunjukkan efek mutagenik atau karsinogenik pada manusia dan konsumsinya dapat menyebabkan kerusakan parah pada organisme. Klorin dan asam hipoklorit, yang dihasilkan selama degradasi, adalah oksidan toksik yang kuat. Mereka dapat mengoksidasi bahan organik dan secara bersamaan direduksi menjadi klorida [24]. Sebagai pewarna dasar penting yang digunakan untuk mencetak belacu, mewarnai kapas dan kulit, MB dapat menyebabkan berbagai efek berbahaya seperti luka bakar pada mata, iritasi pada saluran pencernaan dan kulit. [25].
Kapasitas adsorpsi yang tinggi dari interlayer Zn-Al yang dimodifikasi dengan DS untuk metilen biru (MB) ditunjukkan [26]. Adanya komponen fotoaktif dalam adsorben dapat meningkatkan efisiensi bahan berbasis Zn-Al LDH untuk menghilangkan zat warna kationik dengan menggunakan penyinaran UV. Dengan demikian, kondisi optimal untuk preparasi Zn-Al LDHs untuk menghilangkan pewarna kationik, seperti MB dengan adsorpsi dan fotodestruksi, ditentukan dalam penelitian ini.
Metode
Sintesis Zn-Al LDH
Semua bahan kimia adalah kelas analitis dan digunakan tanpa pemurnian lebih lanjut. Zn-Al LDH dengan karbonat sebagai anion interlayer, dengan [Zn]:[Al] = 1:2 disintesis dengan metode kopresipitasi pada pH konstan mirip dengan [9]. Solusi pertama yang mengandung Na2 CO3 (0,5 M) dan NaOH (1,5 M) diperoleh. Larutan kedua mengandung campuran logam nitrat Zn(NO3 )2 6H2 O dan Al(TIDAK3 )3 9H2 O (konsentrasi logam total adalah 0,6 M, rasio molar Zn/Al 2:1, 3:1, 4:1) disiapkan dan teteskan dengan bijak ditambahkan ke larutan pertama sambil diaduk. pH diatur menjadi 10 dengan penambahan NaOH. Setelah penambahan selesai, suhu dinaikkan hingga 85
o
C dan bubur disimpan selama 6 jam pada suhu ini di bawah pengadukan terus menerus. Setelah itu, bubur didinginkan ke suhu kamar dalam beberapa jam. Produk diisolasi dengan penyaringan dan dicuci dengan air deionisasi sampai pH 7 beberapa kali. Setelah itu, padatan dikeringkan pada suhu 100 °C. Sampel diberi label sebagai ZnAl21 LDH, ZnAl31 LDH, dan ZnAl41 LDH.
LDH Zn-Al yang disintesis di atas dikalsinasi pada 450 °C selama 2 jam dan pada 600 °C selama 1, 2 dan 5 jam di udara. Sampel diberi label sebagai ZnAl21 -450, ZnAl31 -450, ZnAl41 -450, ZnAl 21 -600-1, ZnAl 31 -600-1, ZnAl 41 -600-1, ZnAl 21 -600-2, ZnAl 31 -600-2, ZnAl 41 -600-2, ZnAl 21 -600-5, ZnAl 31 -600-5, ZnAl 41 -600-5.
Zn-Al LDHs dimodifikasi dengan natrium dodesil sulfat CH3 (CH2 )11 JADI4 Na dengan metode rekonstruksi. Suspensi 1 g LDH terkalsinasi dan 50 ml larutan berair 0,05 M DS diaduk selama 24 jam pada suhu kamar. Komposit yang diperoleh diberi label sebagai ZnAl 21 -450/DS, ZnAl 31 -450/DS, ZnAl 41 -450/DS, ZnAl 21 -600-1/DS ZnAl 31 -600-1/DS ZnAl 41 -600-1/DS.
Karakterisasi
Pola XRD sampel direkam dengan difraktometer DRON-4-07 (Burevestnik Inc., St. Petersburg, Rusia), (CuKα radiasi). Analisis termogravimetri (TGA) dan analisis termal diferensial (DTA) dilakukan menggunakan peralatan Derivatograph Q-1500 D (MOM, Hongaria) yang dioperasikan di udara yang mengalir pada laju pemanasan 10° menit
−1
. Spektrum reflektansi difus diperoleh dengan spektrometer Lambda 35 UV-Vis (Perkin Elmer, Jerman) yang dilengkapi dengan Labsphere RSA—PR-20 terintegrasi dalam kisaran panjang gelombang 200-1000 nm. Spektrum UV-tampak dari larutan direkam menggunakan spektrometer UV-Vis Lambda 35 (Perkin Elmer, Jerman).
Eksperimen Fotokatalitik
0,020 g Zn-Al LDH didispersikan dalam 40 mL 9 × 10
-5
M (untuk LDH yang dikalsinasi) dan 10
-4
M (untuk LDH termodifikasi DS) MB larutan berair dalam reaktor kuarsa. Sebelum iluminasi, suspensi diaduk selama 1 jam (LDH yang dikalsinasi) dan 24 jam (LDH yang dimodifikasi DS) dalam gelap untuk mencapai keseimbangan adsorpsi-desorpsi antara fotokatalis dan molekul MB. Kemudian larutan diiradiasi selama 3 jam dengan lampu uap air raksa (λmax = 365 nm) di bawah pengadukan magnetik. Pada interval waktu tertentu, larutan dianalisis dengan mengukur spektrum serapan menggunakan spektrometri UV-Vis.
Hasil dan Diskusi
Karakterisasi
Pola XRD untuk Zn–Al LDH yang disintesis dengan Zn berbeda
2+
/Al
3+
rasio kationik disajikan pada Gambar. 1a. Struktur seperti hidrotalsit dibentuk untuk semua rasio kationik. Pola XRD menunjukkan refleksi karakteristik yang terkait dengan hidroksida ganda berlapis. Fase ZnO tambahan hadir di ZnAl41 LDH seperti yang ditunjukkan oleh pola XRD. Puncak 2θ pada 31,9°, 34°, dan 36,2° merupakan fasa ZnO yang terbentuk pada permukaan lembaran mirip brusit. Semua pantulannya sangat tajam yang menunjukkan material yang sangat kristal.
Pola difraksi sinar-X dari LDH Zn-Al yang disintesis (a ) dan dikalsinasi:ZnAl21 LDH (b ), ZnAl31 LDH (c ), ZnAl41 LDH (d )
Analisis pola XRD dari turunan yang dikalsinasi menunjukkan bahwa struktur berlapis dari LDH asli benar-benar hancur menunjukkan dekomposisi hampir total LDH asli dan eliminasi sebagian besar anion karbonat dan air interlayer (Gbr. 1b-d). Semua refleksi dapat diindeks sempurna sebagai struktur wurtzite heksagonal ZnO. Tidak ada refleksi karakteristik yang sesuai dengan Al2 O3 fase diamati dalam pola XRD. Harus dicatat bahwa derajat kristalinitas ZnO yang lebih tinggi ditingkatkan dengan peningkatan Zn
2+
/Al
3+
rasio kationik.
Diketahui bahwa hidrasi Zn-Al LDHs terkalsinasi dalam suspensi berair menyebabkan rekonstruksi fase hidrotalsit [9]. Dapat dilihat bahwa struktur berlapis dipulihkan di bawah hidrasi LDH Zn-Al yang dikalsinasi dalam larutan berair DS (Gbr. 2). Munculnya pola difraksi pada sudut kecil dibuktikan tentang keberadaan LDH yang diselingi DS. Semua DS yang dimodifikasi Zn-Al LDHs yang direkonstruksi juga mengandung fase interkalasi karbonat. Perlu dicatat bahwa rekonstruksi lengkap dari struktur berlapis diamati hanya untuk ZnAl21 -450/DS LDH (Gbr. 2a). Pola XRD ZnAl 31 -450/DS dan ZnAl 41 LDH -450/DS mengandung pantulan ZnO (Gbr. 2a). Menurut [27] hidrasi oksida campuran Zn-Al dengan rasio Zn/Al 1:5 menghasilkan pembentukan struktur hidrotalsit dengan Zn/Al = 2, terlepas dari rasio Zn/Al awal. Jadi, ZnAl 31 -450/DS, ZnAl 41 -450/DS LDH mengandung jumlah fase interkalasi DS yang lebih rendah. Pola XRD dari semua LDH termodifikasi DS yang diperoleh dari oksida campuran Zn-Al yang dikalsinasi pada 600 °C mengandung refleksi fase ZnO (Gbr. 2b). Terbukti, bahwa pelepasan berkelanjutan Zn
2+
dari fase oksida amorf menyebabkan pembentukan lebih banyak nanopartikel ZnO dengan meningkatnya suhu kalsinasi.
Pola difraksi sinar-X dari DS Zn-Al LDH yang dimodifikasi diperoleh dengan rekonstruksi LDH yang dikalsinasi pada 450 °C (a ) dan 600 °C (b )
Jejak termogravimetri yang dicatat untuk Zn-Al LDH sangat mirip untuk semua rasio Zn/Al. Kurva TG, DTA dan DTG untuk sampel dengan Zn/Al = 4:1 disajikan pada Gambar 3. Plot TGA untuk LDH-karbonat (Gbr. 3a) menunjukkan hilangnya massa pada kisaran suhu 60-190, 190–300, dan 300–500 °C. Kehilangan massa pada langkah pertama adalah karakteristik umum dari hidrotalsit terkait dengan pelepasan air fisisorbsi dan interlayer. Kehilangan massa kedua dianggap berasal dari langkah pertama dehidroksilasi dan penghilangan ion karbonat dari interlayer. Selama rentang suhu ini, hidrotalsit mengalami reaksi dekarbonasi dan dehidroksilasi yang menghasilkan pembentukan oksida logam. Pada langkah ketiga dari kehilangan massa yang terjadi pada suhu lebih dari 500 °C, kehilangan massa dikenal sebagai dehidroksilasi total, dan runtuhnya struktur karena penghilangan anion antar lapisan yang tersisa [28]. Kehilangan massa yang tidak signifikan yang diamati pada 500 – 1000 °C dapat dianggap berasal dari hilangnya beberapa anion karbonat yang teradsorpsi kuat pada kristal oksida campuran [29].
Kurva TG, DTA, dan DTG ZnAl41 LDH (a ), ZnAl41 -450/DS (b ), ZnAl41 -600-1/DS (c )
Tahap dekomposisi termal untuk semua LDH Zn-Al yang dipelajari disajikan pada Tabel 1. Kehilangan massa total menurun dengan meningkatnya rasio Zn/Al dalam ZnAl LDH, karena bahan dengan kerapatan muatan lebih rendah mengandung lebih sedikit anion karbonat. Selain itu, sebagai ZnAl31 LDH dan ZnAl41 LDH mengandung fase ZnO, semakin sedikit jumlah hidroksida logam dan ion karbonat interlayer hadir dalam sampel. Jadi, proses dehidroksilasi dan dekarboksilasi untuk ZnAl31 LDH dan ZnAl41 LDH tidak seintensif ZnAl21 LDH.
Jejak termogravimetri yang direkam untuk ZnAl41 -450/DS disajikan pada Gambar. 3b. Langkah pertama dekomposisi termal dikaitkan dengan hilangnya air interlayer. Langkah kedua dekomposisi, dehidroksilasi lembaran seperti brucite, disertai dengan penghancuran DS. Dekomposisi ion DS terjadi pada kisaran 210–250 °C [30, 31] dan, oleh karena itu, kehilangan yang lebih besar diamati di bawah 200 °C. Hilangnya massa LDH yang dimodifikasi DS pada 300–500 °C dianggap berasal dari dehidroksilasi total dan runtuhnya struktur berlapis. Peningkatan kehilangan massa pada tahap ini dihasilkan dari pembebanan DS, yang dekomposisinya dicerminkan oleh kehilangan massa pada 400–900 °C. Kehilangan massa antara 800–900 °C dapat dikenali sebagai SO3 evolusi karena dekomposisi (Zn, Al) sulfat yang dibentuk oleh dekomposisi DS selama tahap kehilangan massa kedua [32].
Total kehilangan massa untuk ZnAl31 -450/DS dan ZnAl41 -450/DS lebih sedikit dibandingkan dengan ZnAl21 -450/DS menunjukkan kandungan fase interkalasi DS- yang lebih rendah dalam sampel dengan rasio Zn/Al 3:1 dan 4:1. Kehadiran refleksi ZnO dalam pola LDH ini menunjukkan rekonstruksi LDH yang tidak lengkap di bawah rehidrasi oksida ganda campuran dalam larutan berair DS (Gbr. 2a). Menurut [33], ekstra-fase hidup berdampingan di LDHs. LDH Zn-Al yang disintesis dan direhidrasi (Zn:Al = 2:1) mengandung sekitar 25 dan 23 % berat fase amorf [33]. Penulis menemukan bahwa sampel rehidrasi mengandung tambahan sekitar 3 berat. % fase ZnO (zinsit) dihasilkan dari pemisahan Zn dari lapisan mirip brucite. Mungkin modifikasi dari ZnAl21 LDH dengan DS menyebabkan pembentukan tambahan fase seng hidroksida amorf. Seperti yang disarankan dalam [27], ada reaksi awal rehidrasi pada tahap awal rekonstruksi fase seng hidroksida amorf dan kemudian rehidrasi oksida Zn-Al selama proses rekonstruksi. Kemungkinan, rehidrasi fase amorf menghasilkan pembentukan fase interkalasi karbonat. Rehidrasi Zn-Al oksida dalam larutan DS menyebabkan terbentuknya fase interkalasi DS. Kehilangan massa untuk ZnAl21 -600-1/DS, ZnAl31 -600-1/DS, ZnAl41 -600-1/DS berbeda secara signifikan. Jelas, Zn-Al LDH yang dikalsinasi pada 600 °C mengandung lebih sedikit fase amorf.
Kehadiran ZnO fotoaktif memperluas jangkauan aplikasi untuk LDH dan komposit berbasis LDH, terutama sebagai fotokatalis, filter UV, sel surya yang peka terhadap pewarna. Pengaruh transformasi fasa pada kemampuan Zn-Al LDHs untuk menyerap sinar UV diperiksa. Spektrum serapan optik dari Zn-Al LDH yang disintesis, Zn-Al LDH yang dikalsinasi, dan Zn-Al LDH yang dimodifikasi DS untuk sampel dengan Zn:Al =2:1 ditunjukkan pada Gambar. 4a, b. Rekonstruksi oksida campuran yang dikalsinasi pada 450 dan 600 °C selama 1 jam mendorong pembentukan sejumlah tambahan kristal ZnO yang menghasilkan pergeseran merah pita absorbansi ZnAl21 -450/DS dan ZnAl21 -600-1/DS (Gbr. 4a, b). Pita absorbansi ZnAl21 -600-2 digeser ke cahaya tampak sekitar 35 nm. Tidak ada perubahan dalam absorbansi oksida campuran dengan Zn:Al = 2:1 yang diperoleh dengan kalsinasi LDH selama 5 jam (Gbr. 4b).
Spektrum UV-Vis Zn-Al LDHs dengan rasio Zn/Al:2:1 (a , b ), 3:1 (c ), 4:1 (d )
Posisi pita absorbansi oksida campuran dengan Zn:Al = 3:1 hampir serupa untuk sampel yang diberi perlakuan pada 450 dan 600 °C dan tidak bergantung pada durasi perlakuan termal (Gbr. 4c). Untuk Zn-Al LDH dan oksida campuran dengan Zn:Al = 4:1, pita absorpsi terletak pada 382–390 nm (Gbr. 4d).
Sejak Al2 O3 adalah bahan dengan celah pita lebar (5,55 eV), penyerapan cahaya pada kisaran UV yang disebabkan oleh ZnO yang disajikan dalam sampel, celah pitanya adalah 3,37 eV [34]. Nilai energi celah pita (Eg ) sampel dihitung dari intersep spektrum UV–vis menggunakan persamaan:Eg = 1240/λ [35] (Tabel 3). Di antara Zn-Al LDH yang dikalsinasi, nilai energi celah pita terendah diamati untuk sampel dengan kandungan Zn tertinggi (Tabel 3).
Studi Fotokatalitik
Untuk mengevaluasi kinerja fotokatalitik Zn-Al LDH, degradasi 2*10
-5
berair Dilakukan larutan M MB di bawah sinar UV. Rendahnya kemampuan penyerapan cahaya LDH dengan rasio Zn/Al 2:1 dan 3:1 menyebabkan aktivitasnya yang rendah di bawah iradiasi (Tabel 2).
ZnAl mengandung ZnO41 LDH di antara LDH lainnya menunjukkan aktivitas fotokatalitik yang lebih tinggi dalam penghancuran MB. Aktivitas fotokatalitik sangat meningkat ketika sampel dikalsinasi pada 450 dan 600 °C karena jumlah fase ZnO yang terbentuk lebih besar. Kurva fotodegradasi MB untuk Zn-Al LDH yang dikalsinasi pada 600 °C disajikan pada Gambar 5a. Karena perbedaan kinerja fotokatalitik LDH Zn-Al yang dikalsinasi disebabkan oleh fase ZnO, LDH dengan rasio Zn/Al 4:1 menunjukkan hasil terbaik dalam fotodestruksi MB.
Kurva degradasi MB di atas Zn-Al LDH yang dikalsinasi di bawah penyinaran sinar UV (a ); Perubahan penyerapan 2*10
-5
Solusi M MB selama proses fotodegradasi melalui ZnAl31 -600-1 (b )
Perubahan spektrum absorbansi larutan MB selama waktu penyinaran yang berbeda dengan adanya ZnAl31 -600-1 dapat dilihat pada Gambar 5b. Puncak pada 610 dan 663 nm ditetapkan untuk penyerapan sistem terkonjugasi, sedangkan puncak mendekati 300 nm ditugaskan untuk penyerapan cincin aromatik [36]. Terlihat bahwa intensitas puncak asli menurun dengan bertambahnya waktu penyinaran. Selain itu, penurunan paralel dalam intensitas dan sedikit pergeseran biru dari pita yang terletak pada 663 nm juga dapat diamati. Hal ini disebabkan oleh N-demetilasi fenotiazin dan degradasi yang menyertainya [37]. Perubahan serupa dalam spektrum absorbansi optik MB diamati untuk sistem fotokatalitik dengan semua LDH.
Modifikasi DS dari Zn-Al LDHs meningkatkan afinitasnya untuk MB karena interaksi hidrofobik antara surfaktan dan molekul pewarna [26]. ZnAl41 -600-1/DS menunjukkan hasil terbaik pada adsorpsi MB (Tabel 3). Aktivitas fotokatalitik LDH organo/Zn-Al sebanding dengan LDH Zn-Al yang dikalsinasi (Tabel 3). Tingkat degradasi MB yang lebih tinggi diamati untuk ZnAl41 -450/DS. Nilai penyisihan MB dengan Zn-Al LDH termodifikasi DS melalui adsorpsi lebih tinggi dibandingkan dengan fotodestruksi. Jadi, penyisihan adsorpsi MB dengan LDHs organo/Zn-Al dapat ditingkatkan dengan penerapan penyinaran cahaya.
Kemungkinan, fotodestruksi zat warna telah terjadi pada permukaan Zn-Al LDH termodifikasi DS yang tidak difiksasi pada kondisi percobaan. Setelah pencapaian kesetimbangan, DS Zn-Al LDH yang dimodifikasi dengan MB teradsorpsi memiliki warna biru intensif.
Kesimpulan
Dalam karya ini, LDH Zn-Al yang disintesis dan dikalsinasi dengan rasio kationik yang berbeda disiapkan. Bahan yang diperoleh dikarakterisasi dan digunakan untuk menghilangkan pewarna kationik MB dari larutan berair. Studi fotodestruksi MB di bawah sinar UV pada LDH dan LDH terkalsinasi menunjukkan bahwa:
Aktivitas fotokatalitik Zn-Al LDHs berawal dari adanya fase ZnO. Pembentukan fase ZnO pada LDH dapat diatur dengan peningkatan rasio Zn/Al pada LDH dan dengan perlakuan suhu pada LDH.
Pengaruh rasio Zn/Al pada aktivitas fotokatalitik LDH sangat dominan. Fotodegradasi MB dengan adanya ZnAl yang disintesis41 LDH dan ZnAl41 LDH pada 600 °C adalah 72 dan 95%, masing-masing. Untuk dikalsinasi pada 600 °C ZnAl31 LDH dan ZnAl21 LDH, fotodegradasi MB masing-masing adalah 76 dan 74%.
LDH organo/Zn-Al menunjukkan kapasitas adsorpsi yang tinggi terhadap pewarna kationik MB. Mereka juga mendemonstrasikan aktivitas fotokatalitik dalam penghancuran MB. Oleh karena itu, penghilangan adsorpsi MB dari larutan dengan Zn-Al LDH yang dimodifikasi DS dapat ditingkatkan dengan menggunakan penyinaran UV.
