Pencemaran air di Indonesia pada beberapa tempat telah mencapai keadaan yang mengkhawatirkan. Terutama pada air di sungai mengingat air sungai telah menjadi bahan baku utama untuk mensuplai instalasi pengolahan air minum. Apabila air sungai yang tercemar berat maka instalasi pengolahan air minum harus bekerja berat.
Salah satu bahan pencemar yang masuk ke air sungai adalah diklofenak. Bahan ini merupakan obat yang digunakan sebagai anti pembengkakan, mengurangi rasa sakit pada otot dan tulang. Diklofenak masuk ke air sungai sebagai sisa (urin, feses) atau sisa obat yang dibuang. Diklofenak dapat menyebabkan masalah pada hewan pada badan air. Pengolahan air yang mengandung diklofenak dapat dilakukan dengan fotodegradasi. Untuk itu diperlukan material atau bahan yang sesuai dan memiliki kemampuan yang tinggi untuk menyisihkan diklofenak.
Dalam penelitian ini, boron (B) dan fosfor (P) digunakan sebagai ko-doping grafit karbon nitrida (CN) satu dimensi (1D BPCN) fotokatalis dengan berbagai pemuatan P yang disintesis disintesis dengan metode polimerisasi termal berbantuan hidrotermal untuk fotodegradasi diklofenak (DCF) yang cepat dan efisien di bawah iradiasi cahaya tampak.
Hidrolisis melamin menghasilkan asam sianurat selama perlakuan hidrotermal, dan kemudian dilapisi dengan kompleks asam melamin-sianurat yang berfungsi sebagai unit supramolekul untuk membentuk BPCN berbentuk heksagonal 1D setelah polimerisasi termal pada 500 â—¦C selama 4 jam.
Heteroatom B dan P dapat didoping di dalam kerangka CN untuk membentuk ikatan P-N dan B-C, mengakibatkan penurunan hambatan listrik untuk mempercepat transfer elektron serta memberikan pengurangan laju rekombinasi lubang-elektron untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitik BPCN.
Penambahan 3 mL asam fosfat secara signifikan meningkatkan aktivitas fotokatalitik responsif cahaya tampak dari 1D BPCN menuju degradasi DCF. Efisiensi fotodegradasi dan laju DCF di atas BPCN adalah fungsi dari DCF awal konsentrasi, pH dan anion. Selain itu, BPCN menunjukkan kemampuan penggunaan kembali yang sangat baik yang efektif photodegrade DCF setidaknya selama 5 siklus berturut-turut. Spesies reaktif H+ dan O2– memainkan peran penting dalam peningkatan fotodegradasi DCF.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa BPCN adalah fotokatalis yang memiliki unjuk kerja baik, digerakkan oleh cahaya tampak, dan dapat membuka pintu gerbang untuk mengembangkan material yang lebih lanjut untuk pengolahan air limbah.
Kata kunci: air bersih, fotodegradasi, diklofenak, boron, fosfor
Penulis: Eko Prasetyo Kuncoro
Teknik Lingkungan, Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Artikel lengkap dapat dilihat di: https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131520
