Kavitaningrum, Kavitaningrum (2024) Sintesis Komposit Few Layer Graphene/P84 Sebagai Filler Pada Membran Berbasis Polisulfon Untuk Pemisahan H2/CO2. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 5004201034_Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
5004201034_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (5MB) | Request a copy |
Abstract
Hidrogen merupakan salah satu solusi dalam mewujudkan Net Zero Emission (NZE) karena
hasil pembakaran tanpa menghasilkan emisi karbon, efisiensi energi yang tinggi, serta
berkelanjutan. Teknologi membran merupakan teknologi yang potensial dalam pemisahan
maupun permurnian hidrogen. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui efek penambahan
komposit few layer graphene/P84 pada beberapa suhu annealing yaitu 250, 300, dan 350℃ ke
matriks membran berbasis polisulfon dalam jumlah pemuatan yang kecil. Fabrikasi membran
dilakukan menggunakan metode dry phase inversion dalam bentuk modulasi flat sheet.
Membran hasil fabrikasi dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Fourier
Transform Infrared (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan spektroskopi raman.
Performa pemisahan gas dilakukan pada gas H2 dan CO2 yang dikaji menggunakan reaktor
permeasi gas tunggal. Studi ini menemukan bahwa polisulfon dengan penambahan komposit
few layer graphene/P84 dengan suhu annealing 350℃ memiliki performa pemisahan yang
terbaik. Nilai permeasi untuk gas H2 sebesar 356,59 Barrer dan gas CO2 sebesar 71,82 Barrer
dengan nilai selektivitas H2/CO2 mencapai 4,96. Performa tersebut telah melewati batas atas
kurva Robeson 2008 maupun 1991 dengan peningkatan permeabilitas H2 dan selektivitas
H2/CO2 masing-masing sebesar +233,54% dan +25,59%. Hal ini menjelaskan bahwa membran
berbasis polisulfon dengan penambahan komposit few layer graphene/P84 pada suhu annealing
tinggi terbukti meningkatkan performa pemisahan gas H2/CO2 dan berpotensi untuk
dikembangkan pada pemisahan gas yang lain.
========================================================================================================================Hydrogen is one of the key solutions for achieving Net Zero Emission (NZE) due to its
combustion process, which produces no carbon emissions, as well as its high energy efficiency
and sustainability. Membrane technology is a promising method for the separation and
purification of hydrogen. This study aims to investigate the effect of incorporating few layer
graphene/P84 composite at various annealing temperatures, specifically 250, 300, and 350℃,
into a polysulfone based membrane matrix in small loading amounts. The membranes were
fabricated using the dry phase inversion method in a flat sheet modulation. The fabricated
membranes were characterized using X-Ray Diffraction (XRD), Fourier-Transform Infrared
(FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), and raman spectroscopy. The gas separation
performance was evaluated for H2 and CO2 gases using a single gas permeation reactor. The
study found that polysulfone with the addition of few layer graphene/P84 composite annealed
at 350℃ exhibited the best separation performance. The permeability values for H2 and CO2
gases were 356.59 Barrer and 71.82 Barrer, respectively, with an H2/CO2 selectivity value of
4.96. This performance exceeded the Robeson upper bound curve for both 2008 and 1991, with
increases in H2 permeability and H2/CO2 selectivity by +233.54% and +25.59%, respectively.
These findings indicate that polysulfone based membranes with the addition of few layer
graphene/P84 composite at high annealing temperatures significantly enhance H2/CO2 gas
separation performance and have the potential for further development in other gas separation
applications.
Actions (login required)
 |
View Item |