Sintesis dan Fabrikasi Mixed Matrix Membrane P84/ZIF-L untuk Pemisahan Gas yang Efisien

Zahra, Tasya Faradilla Muara (2024) Sintesis dan Fabrikasi Mixed Matrix Membrane P84/ZIF-L untuk Pemisahan Gas yang Efisien. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004201002-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Pemisahan gas sangat penting dalam berbagai aplikasi industri dan lingkungan, di antaranya yaitu pemurnian biogas, pemulihan hidrogen, dan penangkapan karbon. Metode pemisahan gas menggunakan teknologi Mixed Matrix Membrane (MMM) dipilih untuk menggabungkan kelebihan antara polimer organik dan material anorganik, serta memperhatikan kecocokan dan komposisi. Pada penelitian ini, dilakukan pembuatan MMM berbasis P84 ko-poliimida sebagai matriks dan ZIF-L sebagai material pengisi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh penambahan pengisi terhadap potensi membran dalam pemisahan gas. Fabrikasi membran dilakukan melalui metode inversi fasa dengan rasio P84/N-metil-2-pirolidon (NMP) sebesar 15/85. Lebih lanjut, penambahan pengisi ZIF-L sebesar 0,1, 0,3, 0,5 b% dari massa P84 pada membran dengan metode inversi fasa (NIPS). Berdasarkan hasil FTIR, XRD, SEM-EDS, dan adsorpsi desorpsi N2 isoterm, ZIF-L berhasil disintesis dan tidak menunjukkan ikatan kimia dengan P84. Permeabilitas CH4, H2, dan CO2 meningkat lebih dari 300, 105, dan 190% setelah penambahan ZIF-L 0,5 b%. Selektivitas H2/N2, CH4/N2 dan CO2/N2 masing-masing mengalami peningkatan lebih dari 177, 648, dan 331%. Peningkatan kinerja pemisahan gas N2/CH4 terlihat pada MMM P84/ZIF-L 0,3%b, sedangkan variasi MMM P84/ZIF-L 0,5%b menunjukkan peningkatan kinerja pada pemisahan gas H2/N2 dan CO2/N2. Hasil penelitian ini menunjukkan penambahan ZIF-L dengan rasio yang kecil sangat berpotensi dalam meningkatkan kinerja membran untuk aplikasi pemisahan gas yang efisien. ======================================================================================================================================
Gas separation is essential in various industrial and environmental applications, including biogas purification, hydrogen recovery, and carbon capture. A gas separation method using Mixed Matrix Membrane (MMM) technology was chosen to combine the advantages of organic polymers and inorganic materials, paying attention to compatibility and composition. In this research, MMM based on P84 co-polyimide as the matrix and ZIF-L as the filling material was made. The purpose of this research is to study the effect of filler addition on membrane potential in gas separation. The membrane fabrication was conducted through phase inversion method with P84/N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) ratio of 15/85. Furthermore, the addition of ZIF-L filler at 0.1, 0.3, 0.5 wt% of the mass of P84 in the membrane by phase inversion method (NIPS). Based on FTIR, XRD, SEM-EDS, and N2 adsorption desorption isotherm, ZIF-L was successfully synthesized and could not show chemical bonding with P84. The permeability of CH4, H2, and CO2 increased by more than 300, 105, and 190% after the addition of 0.5 wt% ZIF-L. The selectivity of H2/N2, CH4/N2 and CO2/N2 increased up to 177, 648, and 331%, respectively. Improved N2/CH4 gas separation performance was seen in MMM P84/ZIF-L 0.3%b, while MMM P84/ZIF-L 0.5%b variation showed improved performance on H2/N2 and CO2/N2 gas separation. The results of this study indicate that the addition of ZIF-L with a small ratio has great potential in improving membrane performance for efficient gas separation applications.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Gas Separation, Mixed Matrix Membrane, P84 Co-polyimide, ZIF-L, Mixed Matrix Membrane, Pemisahan Gas, P84 Ko-poliimida, ZIF-L
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD883.5 Air--Pollution T Technology > TP Chemical technology > TP159.M4 Membranes (Technology) T Technology > TP Chemical technology > TP159.M6 Zeolites T Technology > TP Chemical technology > TP359 Biogas
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Tasya Faradilla Muara Zahra
Date Deposited:	13 Aug 2024 01:43
Last Modified:	29 Aug 2024 06:25
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114455

Actions (login required)

View Item