PENGARUH PENAMBAHAN CNT TERHADAP KINERJA HIDROGEL [PVA/BORAT] PADA PEMBUATAN MATERIAL AGROKIMIA GRANULA [PVA/BORAT/CNT/CaCO3-KCl]

Vizny Grace Irene Damanik, - (2024) PENGARUH PENAMBAHAN CNT TERHADAP KINERJA HIDROGEL [PVA/BORAT] PADA PEMBUATAN MATERIAL AGROKIMIA GRANULA [PVA/BORAT/CNT/CaCO3-KCl]. S2 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

[img] Text
T_KIM_2208729_Title.pdf

Download (701kB)
[img] Text
T_KIM_2208729_Chapter1.pdf

Download (296kB)
[img] Text
T_KIM_2208729_Chapter2.pdf
Restricted to Staf Perpustakaan

Download (982kB)
[img] Text
T_KIM_2208729_Chapter3.pdf

Download (588kB)
[img] Text
T_KIM_2208729_Chapter4.pdf

Download (606kB)
[img] Text
T_KIM_2208729_Chapter5.pdf

Download (195kB)
[img] Text
T_KIM_2208729_Appendix.pdf
Restricted to Staf Perpustakaan

Download (1MB)
Official URL: https://repository.upi.edu/

Abstract

Pertanian memainkan peran krusial dalam penyediaan pangan bagi populasi global yang terus berkembang, namun menghadapi tantangan besar untuk meningkatkan produktivitas dengan dampak lingkungan minimal. Penelitian ini memfokuskan pada hidrogel berbasis [PVA/Borat] yang dimodifikasi dengan Multi Walled Carbon Nanotube (MWCNT) dalam pengembangan Slow release Fertilizer (SRF) granula [PVA/Borat/CNT/CaCO3-KCl]. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi optimal hidrogel, menganalisis karakteristik hidrogel, mengevaluasi kinerja agrokimia dari hidrogel, dan mengukur efektivitas slow release dari granula. Pembuatan hidrogel menggunakan PVA 3%, Borat 1%, dan MWCNT 0,01%. Metode yang digunakan adalah coating dengan masing-masing persentase MWCNT 0%(H0), 0,001%(H1), 0,005%(H2), 0,01%(H3). Karakteristik hidrogel meliputi gugus fungsi (vibrasi), morfologi permukaan, ukuran kristal, dan hidrofilisitas, yang masing-masing diperoleh melalui pengukuran FT-IR, SEM, XRD, dan uji WCA (water contact angle). Parameter performa agrokimia yang meliputi swelling ratio (SR), water retention (WR), release behavior (RB), dan biodegradabilitas. Material yang disintesis pada penelitian ini adalah hidrogel lembaran Polivinil alkohol [PVA/Borat/CNT] dan granula CaCO3¬¬-KCl dengan pelapis gel [PVA/Borat] dan [PVA/Borat/CNT], dan tanpa pelapis gel. Spektra FTIR menunjukkan bahwa pada serapan 3300 cm-1 menjadi lebih lebar serta penurunan intensitas serapan pada daerah 2521-2533 cm-1 mengindikasikan adanya vibrasi dari gugus alkuna karbonil Sp2. Interaksi komponen hidrogel [PVA/Borat/CNT] melibatkan gugus fungsi seperti C-O, C-C, C=O, C-H sp3, C-H sp2, B-O serta O-H yang terjadi melalui ikatan hidrogen. Hasil instrumentasi SEM menunjukkan pada H-1 tidak teramati adanya pori yang terkoneksi satu sama lain serta ukuran pori yang mengecil. Pada H-2 dan H-3 macrovoid yang terbentuk memiliki strtuktur yang terkoneksi satu sama lain yang dapat meningkatkan kestabilan mekanik dan kompatibiltas hidrogel PVA. Sifat hidrofilisitas hidrogel menurun seiring penambahan MWCNT ditandai dengan meningkatnya sudut kontak dari 36,23o hingga 59,15o. Selain itu, hidrogel yang dimodifikasi dengan MWCNT menunjukkan peningkatan kinerja dalam hal pengendalian pelepasan nutrien dibandingkan dengan hidrogel tanpa MWCNT dimana kemampuan WR hidrogel meningkat sebanyak 78%, SR untuk H-3 menjadi yang paling tinggi di detik 3500 dengan nilai swelling ratio 733%, biodegradabilitas [PVA/Borat] lebih mudah terdegradasi (91%) oleh lumpur aktif dibandingkan dengan hidrogel lainnya. Dimana untuk H-1 terdegradasi 89%; H-2 terdegradasi 83% dan H-3 terdegradasi 78%. Penambahan MWCNT 0,01% kedalam hidrogel dapat meningkatkan kemampuan slow release CaCO3-KCl. Dengan performa tersebut, hidrogel berbasis [PVA/Borat/CNT] memberikan peluang untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai material pengembangan SRF. Agriculture plays a crucial role in providing food for a growing global population, but faces a major challenge to increase productivity with minimal environmental impact. This study focuses on [PVA/Borate] based hydrogel modified with Multi Walled Carbon Nanotube (MWCNT) in the development of Slow Release Fertilizer granules [PVA/Borate/CNT/CaCO3-KCl]. This study aims to determine the optimal composition of the hydrogel, analyze the characteristics of the hydrogel, evaluate the agrochemical performance of the hydrogel, and measure the slow release fertilizer (SRF) effectiveness of the granules. The manufacture of hydrogels uses PVA 3%, Borate 1%, and MWCNT 0.01%. The method used is coating with a percentage of MWCNT 0%(H0), 0.001%(H1), 0.005%(H2), 0.01%(H3). Hydrogel characteristics include functional groups (vibration), surface morphology, crystal size, and hydrophilicity, which are obtained through FT-IR, SEM, XRD, and WCA (water contact angle) measurements, respectively. Agrochemical performance parameters include swelling ratio (SR), water retention (WR), release behavior (RB), and biodegradability. The materials synthesized in this study were polyvinyl alcohol sheet hydrogel [PVA/Borate/CNT] and CaCO3-KCl granules with gel coatings [PVA/Borate] and [PVA/Borate/CNT], and without gel coatings. The FTIR spectrum shows that at 3300 cm-1 absorption becomes wider and the decrease in absorption intensity in the region 2521-2533 cm-1 indicates the presence of vibration from the carbonyl alkyne group Sp2. The interaction of hydrogel components [PVA/Borate/CNT] involves functional groups such as C-O, C-C, C=O, C-H sp3, C-H sp2, B-O and O-H which occur through hydrogen bonds. The results of SEM instrumentation showed that on H-1 there were no pores connected to each other and the pore size was reduced. In H-2 and H-3, the macrovoids formed have structures that are connected to each other which can improve the mechanical stability and compatibility of PVA hydrogels. The hydrophilicity properties of the hydrogel decreased with the addition of MWCNT characterized by an increase in the contact angle from 36.23° to 59.15°. In addition, hydrogels modified with MWCNT showed improved performance in terms of controlling nutrient release compared to hydrogels without MWCNT where the WR ability of the hydrogel increased by 78%, SR for H-3 was the highest at 3500 seconds with a swelling ratio value of 733%, biodegradability [PVA/Borat] was more easily degraded (91%) by activated sludge compared to other hydrogels. Where for H-1 it is degraded by 89%; H-2 is degraded 83% and H-3 is degraded 78%. The addition of 0.01% MWCNT to the hydrogel can increase the slow release ability of CaCO3-KCl. With this performance, [PVA/Borat/CNT] based hydrogels provide opportunities to be further developed as SRF development materials.

Item Type: Thesis (S2)
Additional Information: ID Sinta Dosen Pembimbing: Hendrawan: 5994163 Fitri Khoerunnisa: 258263
Uncontrolled Keywords: Hidrogel, PVA, Borat, Multi Walled Carbon Nanotube (MWCNT), Slow release Fertilizer (SRF). Hydrogel, PVA, Borate, Multi Walled Carbon Nanotube (MWCNT), Slow release Fertilizer (SRF).
Subjects: L Education > L Education (General)
Divisions: Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Jurusan Pendidikan Kimia > Program Studi Kimia (non kependidikan)
Depositing User: Vizny Grace Irene Damanik
Date Deposited: 13 Sep 2024 07:23
Last Modified: 13 Sep 2024 07:23
URI: http://repository.upi.edu/id/eprint/124568

Actions (login required)

View Item View Item