PENGARUH MIL-101 (Cr)/Fe3O4 TERHADAP KARAKTERISTIK DAN KINERJA MEMBRANE NANOFILTRASI POLI ETERSULFON

Silvia Widiyanti, - (2024) PENGARUH MIL-101 (Cr)/Fe3O4 TERHADAP KARAKTERISTIK DAN KINERJA MEMBRANE NANOFILTRASI POLI ETERSULFON. S2 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

	Text T_KIM_2208910_Title.pdf Download (1MB)
	Text T_KIM_2208910_Chapter1.pdf Download (504kB)
	Text T_KIM_2208910_Chapter2.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (1MB)
	Text T_KIM_2208910_Chapter3.pdf Download (818kB)
	Text T_KIM_2208910_Chapter4.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (81MB)
	Text T_KIM_2208910_Chapter5.pdf Download (474kB)
	Text T_KIM_2208910_Appendix.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (835kB)

Abstract

Abstrak Teknologi membran nanofiltrasi sebagai proses pretreatment desalinasi menjadi salah satu solusi pasokan air bersih alternatif karena hemat energi dan juga biaya. Penelitian ini bertujuan untuk Kondisi optimum sintesis, karakteristik dan kinerja membran nanofiltrasi berbasis MMM PES/MIL-101(Cr)/Fe3O4. Sintesis membran melalui metode inversi fasa dengan komposisi optimum PES 18%, MIL-101(Cr) 0,2% dan Fe3O4 sebanyak 0.004%. Hasil sintesis kemudian dikarakterisasi melalui FTIR, SEM, XRD, uji hidrofilisitas, uji porositas, tensile strength dan perhitungan point of zero charge (PZC). Membran diuji melalui uji permeabilitas, uji permselektivitas terhadap BSA, dan garam NaCl, CaCl2, FeCl3. Membran juga diuji melalui uji antifouling dan uji MWCO melalui retensi terhadap metil jingga, rhodamine B dan PEG 3000. hasil menunjukkan bahwa membran berhasil disintesis dengan interaksi khas pada spektrum FTIR 435 cm-1 untuk Fe-O dan 555 cm-1 untuk Cr-O, serta interaksi yang bergeser pada bilangan gelombang 1106 hingga 1111 untuk gugus O=S=O. penambahan filler MIL-101(Cr)/Fe3O4 juga meningkatkan hidrofilisitas dari 73o hingga 54o, meningkatkan persen porositas dari 48% hingga 72%, meningkatkan distribusi pori dan menurunkan ukuran pori dari 126,47 nm menjadi 61,87 nm serta meningkatkan ukuran kristal dari 0.83 nm ke 6.4 nm. penambahan filler MIL-101(Cr)/Fe3O4 juga menurukan nilai PZC dari 7,6 menjadi 7,1. Uji kinerja membran menunjukkan bahwa penambahan filler meningkatkan permeabilitas dari 7,04 L/m2.h.bar menjadi 45,5 L/m2.h.bar serta meningkatkan permselektivitas terhadap garam NaCl dari 40% menjadi 93% garam CaCl2 dari 44% menjadi 93% dan garam FeCl3 dari 50 menjadi 94%. Penambahan filler MIL-101(Cr)/Fe3O4juga meningkatkan flux recovery ratio (FRR) dari 55% menjadi 90% serta menurunkan rasio pengotoran total dari 46% menjadi 23%. Hasil uji MWCO menunjukkan bahwa membran PES/MIL-101(Cr)/Fe3O4 merupakan membran nanofiltrasi “tight” dengan nilai MWCO 327 Da. Kata kunci: Membran nanofiltrasi, PES, filler, MIL-101(Cr)/Fe3O4, Karakterisasi, Uji kinerja Abstract Nanofiltration membrane technology has emerged as one of the alternative solutions for clean water supply due to its energy and cost efficiency in desalination pretreatment processes. This study aims to optimize the synthesis conditions, characterize, and evaluate the performance of nanofiltration membranes based on PES/MIL-101(Cr)/Fe3O4 MMM. The membranes were synthesized via phase inversion method with an optimum composition of PES 18%, MIL-101(Cr) 0.2%, and Fe3O4 0.004%. The synthesized membranes were characterized using FTIR, SEM, XRD, hydrophilicity test, porosity test, tensile strength measurement, and point of zero charge (PZC) calculation. Permeability test, BSA and salt selectivity test (NaCl, CaCl2, FeCl3), antifouling test, and MWCO test (retention of methyl orange, rhodamine B, and PEG 3000) were conducted to evaluate the membrane performance. The results indicated successful membrane synthesis with characteristic interactions observed in the FTIR spectrum at 435 cm-1 for Fe-O and 555 cm-1 for Cr-O, as well as shifted interactions at wave numbers 1106 to 1111 corresponding to the O=S=O group. The addition of MIL-101(Cr)/Fe3O4 filler improved hydrophilicity from 73° to 54°, increased porosity from 48% to 72%, increased pore distribution and decreased pore size from 126,47 nm to 61,87 nm and enlarged crystal size from 0.83 nm to 6.4 nm. Furthermore, the addition of MIL-101(Cr)/Fe3O4 filler reduced the PZC value from 7.6 to 7.1. Performance tests demonstrated that filler addition enhanced permeability from 7.04 L/m2.h.bar to 45.5 L/m2.h.bar and selectivity towards NaCl from 40% to 93%, CaCl2 from 44% to 93%, and FeCl3 from 50% to 94%. The inclusion of MIL-101(Cr)/Fe3O4 filler also improved flux recovery ratio (FRR) from 55% to 90% and reduced total fouling ratio from 46% to 23%. MWCO tests revealed that PES/MIL-101(Cr)/Fe3O4 membrane exhibited a "tight" nanofiltration membrane property with a MWCO value of 327 Da. Keywords: Nanofiltration Membrane; PES; Filler; MIL-101(Cr)/Fe3O4; Characterization; Performance Test

Item Type:	Thesis (S2)
Additional Information:	ID SINTA Dosen Pembimbing: Fitri Khoerunnisa: 258263
Uncontrolled Keywords:	Membran nanofiltrasi, PES, filler, MIL-101(Cr)/Fe3O4, Karakterisasi, Uji kinerja Nanofiltration Membrane; PES; Filler; MIL-101(Cr)/Fe3O4; Characterization; Performance Test
Subjects:	Q Science > QD Chemistry
Divisions:	Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Jurusan Pendidikan Kimia > Program Studi Kimia (non kependidikan)
Depositing User:	Silvia Widiyanti
Date Deposited:	23 Apr 2024 04:13
Last Modified:	23 Apr 2024 04:13
URI:	http://repository.upi.edu/id/eprint/116752

Actions (login required)

View Item