Mikrosfer Karbon Magnetik sebagai Adsorben yang Dapat Digunakan Kembali untuk Menghilangkan Sulfonamida dari Air
Abstrak
Mikrosfer karbon magnetik yang dapat digunakan kembali (MCM) baru disiapkan dengan metode hidrotermal dengan glukosa sebagai sumber karbon dan Fe3 O4 nanopartikel sebagai bahan baku magnet. Dan kinerja adsorpsi MCM untuk penghilangan sulfonamida dari air diselidiki secara rinci. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu kalsinasi dan waktu kalsinasi berpengaruh nyata terhadap luas permukaan dan pori volume MCM. Saat MCM dikalsinasi dalam 600 °C selama 1 jam, luas permukaan dan volume pori MCM adalah 1228 m
2
/g dan 0,448 m
3
/g, masing-masing. Hasil adsorpsi menunjukkan bahwa data adsorpsi cocok dengan model isoterm Langmuir dan mengikuti kinetika orde dua semu. Ketika nilai pH diubah dari 4,0 menjadi 10,0, kapasitas adsorpsi MCM untuk sulfonamida menurun dari 24,6 menjadi 19,2 mg/g. Kapasitas adsorpsi MCM yang disintesis mencapai 18,31 mg/g setelah digunakan kembali empat kali, yang menunjukkan kapasitas adsorpsi dan penggunaan kembali yang diinginkan.
Latar Belakang
Antibiotik farmasi banyak digunakan di dunia untuk mengobati penyakit dan meningkatkan laju pertumbuhan hewan. Namun, telah ditemukan bahwa antibiotik memiliki efek buruk yang serius pada lingkungan perairan, yang telah menarik perhatian yang berkembang dalam beberapa tahun terakhir [1,2,3]. Di antara semua antibiotik, antibiotik sulfonamida biasanya banyak digunakan dalam klinis, peternakan dan akuakultur. Mereka sangat stabil dan kurang diserap di saluran pencernaan dengan hanya sebagian kecil antibiotik sulfonamida yang dimetabolisme atau diserap. Ketika dibuang ke lingkungan, antibiotik sulfonamida telah sering terdeteksi di instalasi pengolahan air limbah, air tanah, air permukaan, tanah, sedimen, dll. [4,5,6]. Residu antibiotik sulfonamida tidak hanya dapat merusak lingkungan tetapi juga menimbulkan risiko yang signifikan bagi kesehatan manusia. Oleh karena itu, perlu untuk menyelidiki teknologi baru untuk menghilangkan residu antibiotik ini secara efektif dari air.
Bahan karbon telah menarik banyak perhatian untuk kelembaman kimia mereka, biokompatibilitas, dan stabilitas termal [7,8,9] dan telah diselidiki secara ekstensif di bidang pemisahan, katalis, dan adsorpsi [10,11,12]. Namun, bahan karbon tradisional sulit dipisahkan dari larutan ketika digunakan sebagai adsorben. Metode konvensional terutama filtrasi dan sentrifugasi, yang tidak nyaman dan efisien rendah terutama ketika kondisi kerja rumit. Dengan perkembangan nanoteknologi dalam beberapa tahun terakhir, material karbon yang dikombinasikan dengan material nano-magnetik, yaitu magnetic carbon microspheres (MCMs), telah mendapat perhatian lebih yang dapat dengan mudah dipisahkan dengan menggunakan magnet. Komposit karbon magnetik ini telah digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan polutan dari air, seperti metil biru [13] dan fenol dan nitrobenzena [14]. Zhu dkk. telah meninjau sintesis dan aplikasi komposit karbon magnetik [15].
Dalam makalah ini, kami memperkenalkan pendekatan baru untuk mensintesis mikrosfer karbon magnetik (MCM) baru dengan luas permukaan tinggi dengan metode hidrotermal, di mana glukosa dan Fe3 O4 nanopartikel digunakan sebagai bahan baku. Dan kinerja adsorpsi MCM untuk penghilangan sulfonamida dari air dievaluasi secara rinci.
Metode
Bahan Kimia dan Bahan
FeCl3 ·6H2 O, etanol, etilen glikol, dan sulfonamida dibeli dari Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. NaAc·3H2 O, glukosa, KCl, NaOH, dan HCl berasal dari Nanjing Chemical Reagent Co., Ltd. ZnCl2 dibeli dari Xilong Chemical Co., Ltd. Air suling digunakan dalam semua eksperimen.
Persiapan Fe3 O4 Nanopartikel
Biaya3 O4 nanopartikel disiapkan melalui metode hidrotermal seperti yang dilaporkan dalam [16]. FeCl3 ·6H2 O (1,35 g) dan NaAc·3H2 O (3,60 g) dilarutkan dalam 40 mL etilen glikol untuk membentuk larutan homogen dan kemudian dipindahkan ke autoklaf tahan karat berlapis teflon (kapasitas 100 mL), dipanaskan hingga 200 °C selama 8 jam. Setelah didinginkan sampai suhu kamar, produk yang dihasilkan dicuci dengan air deionisasi dan etanol masing-masing tiga kali.
Persiapan MCM
0,1 g Fe3 O4 nanopartikel, dosis glukosa yang sesuai, dan 60 mL air suling ditambahkan ke dalam gelas kimia 100 mL kemudian diaduk untuk membuat Fe3 O4 nanopartikel homodispersi. Larutan dituangkan ke dalam autoklaf 100 mL dan dipanaskan hingga 200 °C selama 11 jam. MCM yang diperoleh dicuci dua kali dengan air deionisasi dan etanol.
MCM direndam dalam 40% ZnCl2 larutan [17, 18] dan kemudian dikeringkan dalam oven pengering vakum. MCM yang disintesis dimasukkan ke dalam tungku umbi dan dipanaskan di bawah atmosfer nitrogen. Dengan demikian, MCM yang dikalsinasi dan diaktifkan diperoleh. MCM yang dihasilkan dicuci, menggunakan 50 mL air deionisasi lima hingga delapan kali hingga konsentrasi Zn
2+
kurang dari 0,05 mg/L, dan MCM dikeringkan dalam oven pengering vakum untuk adsorpsi sulfonamida.
Karakterisasi
MCM dikarakterisasi menggunakan mikroskop elektron transmisi (TEM, Model Tecnai 12, Philips Co., Ltd., Holland) dan mikroskop elektron pemindaian emisi lapangan (FE-SEM, Model S-4800, Hitachi Co., Ltd., Jepang). Sifat magnetik MCM diukur pada suhu kamar menggunakan magnetometer sampel bergetar (VSM, Model 7410, Lake Shore Co., Ltd., USA). Kinerja adsorpsi dan desorpsi nitrogen dilakukan menggunakan penganalisis luas permukaan spesifik (Model Coulter SA3100, Beckman Co., Ltd., USA). Luas permukaan dihitung menggunakan persamaan Brunauer–Emmett–Teller (BET). Potensi zeta permukaan diukur dengan penganalisis potensi zeta (ZS90, Malvern Instruments, UK).
Prosedur Adsorpsi
Eksperimen adsorpsi dilakukan dalam labu berbentuk kerucut 50 mL dalam pengocok orbital yang dikontrol suhu (QHZ-98A, Taicang Bio-Instrument Manufacture Co., Ltd). Untuk mengurangi kemungkinan fotodegradasi sulfonamida, semua labu berbentuk kerucut yang berisi larutan sulfonamida dan dosis MCM yang sesuai ditutup dengan aluminium foil dan dikocok pada suhu kamar (300 K) dalam 120 rpm. Setelah adsorpsi selesai, MCM dipisahkan dari larutan sulfonamida dengan magnet. Konsentrasi sulfonamida diukur pada 258 nm dengan spektrofotometer ultraviolet–tampak (UV–vis, Model 759S, China), dan kapasitas adsorpsi MCM (Qe , mg/g) dihitung menurut Persamaan. (1):
dimana Qe adalah kapasitas adsorpsi pada kesetimbangan (mg/g); C0 dan Ce menunjukkan konsentrasi awal dan keseimbangan sulfonamida (mg/L), masing-masing; V adalah volume larutan sulfonamida (50 mL); m adalah massa MCM adsorben (mg).
Metode Penggunaan Kembali MCM
Untuk menilai penggunaan kembali MCM, 1 g/L MCM ditambahkan dalam larutan sulfanilamide 25 mg/L di mana konsentrasi drainase tanaman farmasi disimulasikan. Kapasitas adsorpsi MCMs dihitung ketika adsorpsi mencapai kesetimbangan. MCM yang diserap dapat dipisahkan dan didispersikan dalam air suling dan didesorbsi dengan menambahkan 0,1 mol/L NaOH sampai nilai pH mencapai 10,0, kemudian diultraskan pada 500 W selama 10 menit, dan proses ini diulang tiga kali [19, 20]. Kemudian, MCM dicuci dengan air suling berulang kali hingga pH = 7. Dalam semua eksperimen, magnet digunakan untuk memisahkan MCM dari larutan berair.
Hasil dan Diskusi
TEM MCM
TEM Fe3 O4 nano/mikrosfer dan MCM ditunjukkan pada Gambar. 1.
gambar TEM. a Biaya3 O4 nano/mikrosfer. b MCM
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1a, ukuran Fe3 O4 nano/mikrosfer berukuran sekitar 200 nm dan tersebar merata. Setelah Fe3 O4 nano/mikrosfer direaksikan dengan glukosa dengan metode hidrotermal, karbon menutupi permukaan Fe3 O4 mikrosfer (Gbr. 1b). Pada saat yang sama, beberapa mikrosfer karbon terbentuk yang sesuai dengan karya Cakan et al sebelumnya. [21].
Spektrum MCM FT-IR dan XRD
Spektrum FT-IR dan XRD dari produk yang dihasilkan Fe3 O4 nano/mikrosfer dan MCM ditunjukkan pada Gambar. 2.
Spektrum FT-IR dan XRD dari produk yang dihasilkan. a Spektrum FT-IR (a:Fe3 O4 , b:MCM). b Spektrum XRD Fe3 O4
Fe yang dihasilkan3 O4 dan MCM memiliki puncak adsorpsi mendekati 574 cm
−1
, yang merupakan puncak karakteristik untuk Fe3 O4 . Ada puncak serapan yang lebar di dekat 3462 cm
−1
untuk Fe3 O4 dan MCM, yang menyarankan hasil Fe3 O4 dan MCM memiliki gugus fungsi –OH. Puncak pada tahun 1701 dan 1621 cm
−1
adalah penyerapan getaran karbonil dan alkena, yang dikaitkan dengan karbonisasi glukosa dalam metode hidrotermal.
Ditemukan bahwa semua puncak refleksi dapat ditetapkan untuk difraksi dari (2 2 0), (3 1 1), (4 0 0), (4 2 2), (5 1 1), dan (4 4 0 ) bidang kristal struktur kubik Fe3 O4 (JCPDS no. 19-0629), yang mengindikasikan terbentuknya nanopartikel magnetit [22].
Luas Permukaan dan Volume Berpori MCM
N2 isoterm adsorpsi-desorpsi dan distribusi ukuran pori Brunauer-Emmett-Teller (BET) yang relevan dari MCM yang disiapkan ditunjukkan pada Gambar. 3, dan parameter luas permukaan BET (SBET ), volume pori, dan ukuran pori tercantum pada Tabel 1.
Isoterm adsorpsi-desorpsi nitrogen dan distribusi ukuran pori MCM. a MCM tanpa ZnCl2 impregnasi. b MCM dikalsinasi pada 550 °C selama 1 jam tanpa ZnCl2 impregnasi. c MCM dengan ZnCl2 impregnasi selama 1 jam dikalsinasi pada 550 °C selama 1 jam. d MCM dengan ZnCl2 impregnasi selama 1 jam dikalsinasi pada 600 °C selama 1 jam
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3a, kurva adsorpsi MCM tanpa ZnCl2 impregnasi dan kalsinasi milik isoterm adsorpsi tipe II, yang biasanya menyajikan bahan tidak berpori; loop histeresis dapat ditetapkan untuk tipe H2 sesuai dengan nomenklatur IUPAC, yang menyiratkan bahwa volume berpori dibentuk oleh pengepakan butir [23]. Pada saat yang sama, sampel pada Gambar 3a memiliki luas permukaan yang rendah (223 m
2
/g) dan volume berpori rendah (0,082 m
2
/g), meskipun memiliki ukuran pori yang besar (3,7 nm), yang menegaskan bahwa porositas adalah porositas pengepakan tetapi bukan porositas utama.
Sampel MCM pada Gambar. 3b–d semuanya dikalsinasi pada suhu tinggi dan memiliki isoterm adsorpsi yang serupa. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3, semua kurva isoterm meningkat dengan cepat pada tekanan relatif rendah, yang menyiratkan ada mikropori dalam sampel MCM dan memfasilitasi adsorpsi yang kuat; sementara pada tekanan relatif tinggi, kurva ini menunjukkan dataran tinggi, yang menunjukkan bahwa tidak ada adsorpsi lebih lanjut yang terjadi, dan kurva ini adalah isoterm adsorpsi tipe-I yang khas. Pada prosedur adsorpsi-desorpsi, muncul histeresis loop pada tekanan relatif tinggi. Fenomena tersebut menunjukkan adanya mikropori atau mesopori dan loop histeresis dapat diklasifikasikan ke dalam tipe H4. Loop histeresis jenis ini biasanya muncul pada karbon aktif [24]. Data distribusi ukuran pori yang sesuai yang dihitung dengan metode BJH menunjukkan bahwa ukuran pori sebagian besar terdistribusi di bawah 3-5 nm, yang baru saja mengkonfirmasi bahwa sejumlah besar mesopori ada di permukaan MCM. Meskipun ketiga sampel MCM memiliki isoterm adsorpsi yang serupa dengan karbon aktif, luas permukaan dan volume porinya berbeda, seperti yang tercantum pada Tabel 1.
Dibandingkan dengan sampel MCM (c) dan (d), sampel MCM (b) memiliki luas permukaan yang jauh lebih rendah (356 m
2
/g) dan volume berpori (0,175 cm
3
/g), yang dikalsinasi pada 550 °C selama 1 jam tanpa ZnCl2 impregnasi. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa ZnCl2 memainkan peran penting dalam meningkatkan luas permukaan dan volume pori. Seperti dilaporkan sebelumnya, ZnCl2 digunakan untuk bahan aktif dalam proses preparasi karbon aktif dan dapat mengakibatkan degradasi bahan selulosa dan dehidrasi, yang dapat menyebabkan pesona dan aromatisasi kerangka karbon dan pembentukan struktur pori [25]. Selanjutnya, sampel MCM (c) dan (d) semuanya diresapi 1 jam, dan satu-satunya perbedaan adalah suhu kalsinasinya, yang menyebabkan luas permukaan dan volume pori berubah secara signifikan. Semakin tinggi suhu, semakin besar luas permukaan dan volume pori. Jadi sampel MCM (d) dipilih untuk penelitian sifat magnetik dan adsorpsi berikut karena luas permukaan dan volume pori tertinggi.
Properti Magnetik MCM
Sifat magnetik MCM diselidiki menggunakan magnetometer sampel bergetar (VSM), dan loop histeresis Fe3 O4 nano/mikrosfer (a) dan MCM yang dikalsinasi pada suhu 600 °C selama 1 jam (b) ditunjukkan pada Gambar. 4 yang diukur pada suhu kamar (300 K) dengan VSM.
Sifat magnetik dari MCM. (a ) Magnetisasi saturasi dari Fe murni3 O4 nano/mikrosfer. (b ) Magnetisasi saturasi MCM
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4, magnetisasi saturasi dari Fe murni3 O4 nano/mikrosfer adalah 80,3 emu/g, yang lebih kecil dari 92,0 emu/g, magnetisasi saturasi Fe3 O4 [19], sedangkan magnetisasi saturasi MCM adalah 42,3 emu/g, yang jauh lebih kecil daripada Fe3 murni. O4 nano/mikrosfer dan Fe3 bulk O4 . Penurunan yang tajam ini menunjukkan masih banyaknya karbon yang menempel pada permukaan Fe3 O4 nano/mikrosfer. Namun inti magnet pada MCM memiliki magnetisasi saturasi yang tinggi, yaitu karbon yang menempel pada permukaan Fe3 O4 nano/mikrosfer hampir tidak memiliki efek pada tanggung jawab magnetiknya. Magnetisasi dan koersivitas sisa mereka ditemukan nol, menunjukkan Fe3 O4 nano/mikrosfer dan MCM adalah superparamagnetik, yang menyiratkan bahwa MCM dapat dikontrol dan dipisahkan dengan menggunakan medan magnet yang diterapkan.
Isoterm Adsorpsi
Persamaan Langmuir dan Freundlich biasanya digunakan dalam kesetimbangan adsorpsi untuk menggambarkan interaksi adsorpsi, yang tercantum dalam Persamaan. (2) dan (3) [26, 27]:
dimana Ce (mg/L) adalah konsentrasi kesetimbangan sulfonamida, Qe (mg/g) adalah jumlah sulfonamida yang teradsorpsi per gram MCM adsorben di bawah kesetimbangan, Qm (mg/g) adalah kapasitas adsorpsi maksimum teoritis MCM untuk sulfonamida, dan KL (L/mg) adalah konstanta yang menggambarkan afinitas dalam proses adsorpsi Langmuir; dimana KB adalah konstanta empiris Freundlich yang menunjukkan kapasitas adsorpsi relatif MCM, dan 1/n adalah indikasi konstanta intensitas adsorpsi Freundlich [27].
Isoterm adsorpsi Langumir dan Freundlich ditunjukkan pada Gambar 5, dan parameter karakteristik adsorpsinya tercantum pada Tabel 2.
Isoterm adsorpsi MCM. a model Langumi. b Model Freundlich
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5 dan Tabel 2, terdapat hubungan linier pada model isoterm Langumir dan Freundlich dan tidak memiliki perbedaan yang besar pada kedua model tersebut. Dalam model Langumir, kapasitas adsorpsi maksimum teoritis MCM untuk sulfonamida adalah Qm = 27,8551 mg/g. Dalam model Freundlich, nilai konstanta KB dan 1/n dihitung masing-masing menjadi 3,0564 L/g dan 0,476. Karena nilai 1/n kurang dari 1, ini menunjukkan adsorpsi yang menguntungkan. Sejauh nilai koefisien linier (R
2
) diperhatikan, dibandingkan dengan model Freundlich, nilai koefisien linier (R
2
) dari model isoterm Langmuir lebih besar dari yang lain, yang menunjukkan bahwa data adsorpsi kesetimbangan cocok dengan isoterm Langmuir lebih baik.
Kinetika Adsorpsi
Untuk memberikan beberapa wawasan tentang proses adsorpsi dan hubungannya antara MCM dan sulfonamida dan lebih memperjelas jenis adsorpsi serta faktor-faktor yang mempengaruhi, dua model kinetik, persamaan orde satu semu dan persamaan orde dua semu, digunakan untuk mempelajari kinetika adsorpsi MCM, yang diberikan oleh Persamaan. (4) dan (5) [28,29,30]:
dimana Qe dan Qt menyatakan kapasitas adsorpsi sulfonamida pada keadaan setimbang dan pada waktu t; K1 (min
−1
) dan K2 (g mg
−1
min
−1
) masing-masing adalah modulus adsorpsi orde pertama semu dan orde dua semu. Plot linier ln(Qe− Qt ) versus t memberikan kemiringan − K1 dan penyadapan lnQe . Plot dari (t/Qt ) versus t memberikan kemiringan (1/Qe ) dan mencegat 1/(K2 × Te
2
).
Kurva kinetik dan parameter yang dihitung dari model dengan koefisien liniernya (R
2
) tercantum dalam Tabel 3.
Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3 ini, koefisien korelasi dalam persamaan orde dua semu lebih dari model orde satu semu dan menunjukkan linearitas yang baik, yang menunjukkan bahwa adsorpsi sulfonamida oleh MCM kemungkinan dikendalikan secara kinetik sebagai reaksi orde kedua daripada reaksi orde pertama, dan langkah pembatasan laju adsorpsi dapat mencakup kemisorpsi.
Pengaruh Nilai pH pada Kapasitas Adsorpsi MCM
Nilai pH alami larutan sulfonamida 25 mg/L adalah 6,0. Nilai pH diubah dari 4,0 menjadi 10,0 dengan menyesuaikan dengan 0,1 mol/L NaOH dan 0,1 mol/L HCl. Pengaruh nilai pH pada kapasitas adsorpsi MCM diselidiki, dan hasilnya ditunjukkan pada Gambar. 6.
Pengaruh pH pada spesiasi sulfanilamida dan kapasitas adsorpsi sulfonamida. a Spesiasi sulfanilamide bervariasi dengan pH. b Kapasitas adsorpsi MCM bervariasi dengan pH
Kapasitas adsorpsi MCM dipengaruhi oleh spesiasi sulfanilamide dan muatan di permukaan MCM. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6, kapasitas adsorpsi MCM berkurang dari 24,22 menjadi 12,48 mg/g ketika pH ditingkatkan dari 4 menjadi 12. Kinerja adsorpsi yang lebih tinggi dalam larutan asam daripada dalam larutan basa mungkin terkait dengan pKa sulfonamida dan potensi titik nol MCM. Ketika pH berada di kisaran 4,0~6,0 yang berada dalam kondisi asam, potensi zeta-nya adalah 2,96 mV, permukaan MCM sebagian besar bermuatan positif, dan sulfanilamida ada terutama oleh keadaan molekul alami (sulfonamida
0
) pada saat yang sama [28, 29]. Dengan demikian, sulfonamida dapat dengan mudah diserap ke dalam MCM, yang menunjukkan bahwa MCM memiliki efisiensi penyisihan yang lebih tinggi daripada yang dalam kondisi basa; sedangkan pada kondisi basa, potensial zeta-nya adalah − 4.01 mV, muatan positif pada permukaan MCM diubah menjadi muatan negatif, dan spesiasi sulfanilamida divariasikan menjadi muatan negatif (sulfonamida
−
), yang menyebabkan efek tolakan elektrostatik antara spesies sulfonamida dan MCM karena jenis muatannya yang sama. Selanjutnya, sulfanilamide mudah larut dalam larutan alkali [30], yang membuatnya memiliki kecenderungan lebih untuk larut dalam larutan daripada diserap ke MCMs. Oleh karena itu, kapasitas adsorpsi menurun secara signifikan, yang menyiratkan bahwa MCM dapat terdesorbsi secara efektif dalam larutan basa, seperti pH = 10.
Pengaruh Suhu dan Kekuatan Ion pada Kapasitas Adsorpsi MCM
Pengaruh suhu dan kekuatan ion (KCl sebagai pengatur ion) pada kapasitas adsorpsi MCM telah diselidiki, dan hasilnya tercantum dalam Tabel 4.
Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4, dengan meningkatnya suhu dan kekuatan ion, kapasitas adsorpsi MCM menurun, yang mungkin disebabkan oleh kompetisi adsorpsi KCl dengan sulfonamida. Perbandingan kapasitas adsorpsi MCM dengan penyerap lain yang digunakan untuk sulfonamida dari larutan berair tercantum dalam Tabel 5.
Perbandingan ini menunjukkan bahwa MCM dapat berfungsi sebagai absorbat alternatif dalam menghilangkan sulfonamida. Pada kondisi adsorpsi yang sama, kapasitas adsorpsi MCM dan Fe yang dihasilkan3 O4 nanopartikel masing-masing adalah 24,22 dan 10,83 mg/g, yang berarti kapasitas adsorpsi MCM terutama berasal dari karbon.
Kegunaan Kembali MCM
Frekuensi penggunaan kembali MCM ditampilkan pada Gambar 7a, dan morfologi serta struktur mikro MCM setelah digunakan kembali empat kali ditunjukkan pada Gambar 7b.
Frekuensi penggunaan kembali MCM dan morfologinya setelah digunakan kembali empat kali. a Frekuensi penggunaan kembali. b Morfologi MCM setelah digunakan kembali empat kali
Seperti ditunjukkan pada Gambar. 7, efisiensi penyisihan adsorpsi adalah 94,28%, dan kapasitas adsorpsi untuk sulfonamida dihitung menjadi 23,6 mg/g. Setelah dicuci dengan larutan NaOH encer dan digunakan kembali, efisiensi adsorpsinya menurun dengan meningkatnya jumlah daur ulang. Efisiensi penyisihan adsorpsi yang diperoleh masing-masing adalah 85,23, 81,17, 76,53, dan 73,23% untuk adsorpsi kedua, ketiga, keempat, dan kelima, yang sesuai dengan 21,31, 20,29, 19,13, dan 18,31 mg/g kapasitas adsorpsi. Membandingkan Gambar 7b dengan Gambar 1b, morfologi dan struktur mikro MCM setelah digunakan kembali empat kali tidak berubah. Akibatnya, MCM dapat digunakan kembali untuk menghilangkan sulfanilamide.
Kesimpulan
MCM yang memiliki tanggung jawab magnetik sensitif dan luas permukaan yang tinggi berhasil disintesis dengan metode hidrotermal yang lancar, dan luas permukaan spesifik serta volume porinya mencapai hingga 1228 m
2
/g dan 0,445 m
3
/g, masing-masing. Adsorpsi sulfanilamide oleh MCM cocok dengan model isoterm Langmuir dan mengikuti kinetika orde kedua semu. Setelah didesorbsi dengan larutan NaOH, adsorben MCM dapat didaur ulang. Temuan utama dari karya ini akan berkontribusi untuk merancang dan mensintesis penyerap baru, dan pemahaman yang lebih baik tentang proses fisikokimia adsorpsi mereka.
