Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, percemaran air oleh ion-ion logam berat telah meningkatkan kesedaran awam dan perhatian terhadap isu kesihatan dan isu alam sekitar. Penyelidikan terhadap pengesanan ion-ion logam berat dalam air dengan mengunakan kaedah pengesanan yang cepat dan in-situ iaitu pengesan optik yang telah mendapat perhatian daripada para penyelidik. Dalam kajian ini, pengesan optik telah dijalankan dengan menggunakan membran sebagai platform pengesanan. Walau bagaimanapun, pengesan optik dengan menggunakan membran tidak cukup sensitif untuk menyampaikan semua isyarat pengesanan terhadap ion-ion logam berat jika membran yang digunakan tidak mempunyai ciri-ciri yang baik. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk mengenalpasti hubungan antara ciri-ciri membran dan prestasi pengesanan membrane terhadap ion-ion logam berat. Beberapa gabungan sebatian polimer yang dicampurkan dengan komposisi pelarut (asid formik dan asid asetik) dan bukan pelarut (air) yang berbeza telah digunakan untuk menghasilkan membran selulosa asetat dengan ciri-ciri membran yang berbeza. Bagi pencirian membran dengan menggunakan mikroskop eletron imbasan (MEI), ianya telah didapati bahawa membran yang ditambah air menyebabkan keporosan dan saiz liang pada permukaan membran meningkat. Selain itu, keputusan spectrometer infra-merah (FTIR) menunjukkan bahawa tambahan air dalam penyediaan membran tidak memberi kesan yang banyak terhadap kumpulan berfungsi membran. Dalam kajian prestasi pengesanan membran, dithizone yang merupakan ligan optik telah diserabkan ke dalam membran yang berliang melalui proses penjerapan. Dengan mengunakan penilaian melalui mata kasar, hasil eskperimen ini menunjukkan bahawa membran yang mempunyai keporosan tinggi dan saiz liang yang besar telah menghasilkan pengesanan yang lebih baik dan sensitif kerana membran ini mampu mempamerkan perubahan warna (dari warna hijau kepada warna oren atau warna ungu) walaupun pada larutan merkuri yang agak rendah. Keseluruhan kajian ini menunjukkan bahawa ciri-ciri kimia dan fizikal membran adalah satu faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menghasilkn pengesan optik yang berkualiti untuk digunakan dalam proses merawat air yang tercemar.
_______________________________________________________________________________________________________
In recent years, contamination of water with heavy metal ions has brought the public awareness and attention on the health and environmental issue. A research on the detection of the heavy metal ions by using a quick and in situ detection technique which is the optical sensor has gained a great attention by researchers. In the present study, the optical sensor was performed by using membrane as a detection platform. However, the membrane-based sensor was not sensitive enough to convey the overall detection if the improper membrane structure was applied. Thus, present work was intended to relate the membrane morphology and its detection performance towards heavy metal ions. Several combinations of solvent (formic acid and acetic acid) and non-solvent (water) have been utilized in this study to produce cellulose acetate (CA) membranes with different structure. Under membrane characterization analysed using scanning electron microscope (SEM), it was found that the membrane with the addition of water tend to increase the porosity and the pore size of the membrane. Besides that, Fourier transform infrared (FTIR) spectra’s result showed that the addition of water does not give much effect on the membrane functional group. In a study of membrane detection performance, dithizone (DTZ), an optical ligand was immobilized onto the porous membrane through adsorption process. By using naked-eye recognition, the experimental results indicated that the membrane with higher porosity and bigger pore size has provided better sensing sensitivity as the membrane exhibited better color changed (green to orange or purple color) even at relatively low concentration of Hg solutions (3 ppm). Overall, this study demonstrated that the physical and chemical characteristics of the membrane are important factors that should be considered in performing an excellent optical sensor for application in any water treatment processes.
Adherence of optical ligand on cellulose acetate (CA) membrane as membrane-based sensor array / Siti Norhasliza Ahmad