#NOPUBLISH 10/2/2025# Sintesis dan karakterisasi Ni(II)-imprinted polymers menggunakan ligan pengkhelat 8-hidroksikuinolin sebagai adsorben ion Ni(II)

ABSTRAK:

Penggunaan nikel di berbagai sektor industri dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Paparan nikel yang berlebihan dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan manusia. Ion Imprinted Polymers (IIPs) merupakan polimer yang memiliki selektivitas tinggi karena adanya efek memori pada polimer. Ni(II)-Imprinted Polymers (Ni(II)-IPs) berhasil disintesis melalui polimerisasi antara MAA sebagai monomer dan EGDMA sebagai crosslinker dengan adanya kompleks Ni(II)-8-hidroksikuinolin. Ion Ni(II) dilepaskan dari matriks polimer menggunakan HNO3 2 M agar terbentuk polimer yang selektif terhadap ion Ni(II). Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa Ni(II)-IPs memiliki morfologi permukaan yang relatif lebih kasar dibandingkan dengan NIPs dan terbentuk agregat. Hasil spektra EDS menunjukkan bahwa % massa ion Ni(II) pada Ni(II)-IPs sebelum leaching sebesar 0,09% dan pada Ni(II)-IPs sesudah leaching sudah tidak terdapat ion Ni(II) lagi. Hal ini mengindikasikan bahwa ion Ni(II) berhasil dilepaskan dari matriks polimer menggunakan HNO3 2 M. Keberhasilan sintesis Ni(II)-IPs dan NIPs ditunjukkan oleh spektra FTIR dengan munculnya vibrasi C=O stretching dan C-O stretching serta hilangnya vibrasi C=C terkonjugasi C=O yang menunjukkan bahwa polimerisasi antara MAA dan EGDMA telah terbentuk. Kapasitas adsorpsi Ni(II)-IPs sebesar 70,26 mg/g pada pH 7 dengan waktu kontak 15 menit. Nilai koefisien selektivitas relatif (k’) Ni(II)/Cu(II), Ni(II)/Co(II), dan Ni(II)/Pb(II) secara berturut-turut adalah 1,20; 1,24; dan 1,31. Ni(II)-IPs memiliki selektivitas yang baik terhadap ion Ni(II) bahkan dengan adanya gangguan matriks. Isoterm adsorpsi ion Ni(II) pada Ni(II)-IPs mengikuti model isoterm adsorpsi Langmuir yang mengindikasikan bahwa adsorpsi terjadi secara kemisorpsi.

ABSTRACT:

The use of nickel in various industrial sectors can cause environmental pollution. Excessive exposure to nickel can have negative impacts on the environment and be harmful to human health. Ion Imprinted Polymers (IIPs) are polymers that have high selectivity due to the memory effect in the polymer. Ni(II)-Imprinted Polymers (Ni(II)-IPs) were successfully synthesized through polymerization between MAA as the monomer and EGDMA as the crosslinker in the presence of the Ni(II)-8-hydroxyquinoline complex. Ni(II) ions are released from the polymer matrix using 2 M HNO3 to form a polymer that is selective for Ni(II) ions. The results of the SEM characterization show that Ni(II)-IPs have a relatively rougher surface morphology compared to NIPs and form aggregates. The EDS spectrum results show that the mass percentage of Ni(II) ions in Ni(II)-IPs before leaching was 0.09%, and in Ni(II)-IPs after leaching, there were no Ni(II) ions left. This indicates that Ni(II) ions were successfully released from the polymer matrix using 2 M HNO3. The success of the synthesis of Ni(II)-IPs and NIPs is indicated by the FTIR spectra with the appearance of C=O stretching and C-O stretching vibrations, as well as the disappearance of the conjugated C=C and C=O vibrations, which shows that the polymerization between MAA and EGDMA has occurred. The adsorption capacity of Ni(II)-IPs is 70.26 mg/g at pH 7 with a contact time of 15 minutes. The relative selectivity coefficient values (k’) for Ni(II)/Cu(II), Ni(II)/Co(II), and Ni(II)/Pb(II) are 1.20, 1.24, and 1.31, respectively. Ni(II)-IPs have good selectivity for Ni(II) ions even in the presence of matrix interference. The adsorption isotherm of Ni(II) ions on Ni(II)-IPs follows the Langmuir adsorption isotherm model, indicating that the adsorption occurs via chemisorption.

مستخلص البحث:

يمكن أن يؤدي استخدام النيكل في مختلف القطاعات الصناعية إلى تلوث بيئي. يمكن أن يكون للتعرض المفرط للنيكل تأثير سلبي على البيئة ويضر بصحة الإنسان. البوليمرات المطبوعة بالأيونات (IIPs) هي بوليمرات ذات انتقائية عالية بسبب تأثير الذاكرة على البوليمرات. في هذه الدراسة، تم تصنيع البوليمرات المطبوعة بالنيكل (II) (Ni (II) -IPs) بنجاح من خلال البلمرة بين MAA كمونومر و EGDMA كرابط متقاطع مع وجود مجمعات Ni (II) -8- هيدروكسي كينولينول. يتم إطلاق أيونات Ni (II) من مصفوفة البوليمر باستخدام HNO3 2 M لتشكيل بوليمر انتقائي ضد أيونات Ni (II). تظهر نتائج توصيف SEM أن Ni (II) -IPs لها مورفولوجيا سطحية أكثر خشونة نسبيا وهي في شكل مجاميع مقارنة . Ni (II) -IPS أظهرت نتائج التحليل الطيفي EDS أن النسبة المئوية لكتلة أيونات النيكل (II) في Ni (II) -IPs قبل الترشيح كانت 0.09٪ وفي Ni (II) -IPs بعد الترشيح ، لم يعد هناك أيونات Ni (II). يشير هذا إلى أن أيونات النيكل (II) قد تم إطلاقها بنجاح من مصفوفة البوليمر باستخدام M ٢ HNO3 . يشار إلى نجاح تخليق Ni (II) -IPs و NIPs من خلال أطياف FTIR مع ظهور اهتزازات التمدد C = O وتمديد CO وفقدان اهتزاز C = O المترافق C = C مما يشير إلى أن البلمرة بين MAA و EGDMA قد تشكلت. كانت قدرة امتصاص Ni (II) –IPs٧٠٫٢٦ مجم / جم عند درجة الحموضة ٧ مع وقت تلامس ١٥ دقيقة. كانت قيم معاملات الانتقائية النسبية (k') ل Ni (II) / Cu (II) و Ni (II) / Co (II) و Ni (II) / Pb (II) ١٫٢٠ على التوالي ؛١٫٢٤ ; و ١٫٣١ . تتمتع Ni (II) -IPs بانتقائية جيدة لأيونات Ni (II) حتى في وجود اضطرابات المصفوفة. تتبع متساوي الحرارة لامتصاص أيونات Ni (II) في Ni (II) -IPs نموذج لانغموير متساوي الحرارة لامتصاص لانغموير الذي يشير إلى أن الامتزاز يحدث عن طريق الانحلال الكيميائي.