Pelapisan Titanium Dioksida (TiO2) pada Modifikasi Permukaan Membran Polyvinylidene Fluoride (PVDF) untuk Mereduksi Parasetamol dan Amoksisilin dari Air Limbah Farmasi

Zainiyah, Isti Faizati (2025) Pelapisan Titanium Dioksida (TiO2) pada Modifikasi Permukaan Membran Polyvinylidene Fluoride (PVDF) untuk Mereduksi Parasetamol dan Amoksisilin dari Air Limbah Farmasi. Masters thesis, INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER.

Text 6014221059-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Pesatnya perkembangan industri memberikan dampak negatif yaitu pembuangan air limbah hasil kegiatan industri yang belum terolah secara sempurna. Maka dari itu, perlu untuk dilakukan pengolahan air limbah farmasi terlebih dahulu sebelum di buang ke dalam badan air. Pada penelitian ini digunakan teknologi membran PVDF yang dimodifikasi permukaannya menggunakan titanium dioksida (TiO2) untuk mereduksi kandungan parasetamol dan amoksisilin. Alur penelitian terdiri dari beberapa tahapan, dimulai dengan pembuatan larutan pelapis TiO2, modifikasi permukaan membran menggunakan metode dip coating, karakterisasi dan uji kinerja membran. Penelitian bertujuan untuk mempelajari modifikasi membran PVDF dengan menggunakan TiO2 sebagai zat aditif, menentukan konsentrasi titanium iso-propoxide (TTIP) pada pembuatan larutan pelapis membran, lama waktu dip coating dan konsentrasi air limbah yang optimum. Variasi konsentrasi TTIP yang digunakan adalah 0,125M; 0,25M; 0,5M; 1M. Sedangkan untuk variasi durasi proses pencelupan yaitu 8 detik; 15 detik; 45 detik; 78 detik. Membran yang telah terpreparasi dikarakterisasi menggunakan SEM-EDX, AFM, FTIR dan sudut kontak. Sedangkan pengujian kinerja membran dilakukan dengan menggunakan alat uji filtrasi dengan sistem aliran dead end terhadap larutan parasetamol dan amoksisilin pada konsentrasi 100 dan 200 ppm. Pengujian dilakukan selama 1 jam dan permeate diambil setiap 15 menit. Hasil analisa morfologi dan topografi menggunakan SEM dan AFM menunjukkan TiO2 telah terlapiskan dengan baik pada PVDF melalui modifikasi permukaan membran. Hasil karakterisasi FTIR mengkonfirmasi adanya puncak fungsi baru yaitu vibrasi Ti-O. Hasil penelitian dari modifikasi menunjukkan variasi konsentrasi TTIP, lama waktu dip coating dan konsentrasi limbah memberikan pengaruh yang signifikan terhadap fluks dan efisiensi penyisihan parasetamol dan amoksisilin. Efisiensi penyisihan tertinggi parasetamol dan amoksisilin menggunakan membran termodifikasi mencapai 94,45% dan 93,98% lebih baik dari membran asli (78,35% dan 77,64%). Secara keseluruhan kinerja membran yang telah dimodifikasi menunjukkan performa fluks dan efisiensi pemisahan yang baik. Perhitungan menggunakan Response Surface Methodology menghasilkan nilai optimasi pada variasi konsentrasi TTIP 1M, lama waktu pencelupan 8 detik dan konsentrasi air limbah 100 ppm dengan estimasi penyisihan parasetamol mencapai 93,67% dengan nilai desirabilitas 0,82. Penyisihan amoksisilin sebesar 94,04% dengan desirabilitas 0,91 dicapai pada konsentrasi TTIP 1M, waktu dip coating 34 detik dan konsentrasi air limbah 100 ppm.
====================================================================================================================================
The rapid development of industry has a negative impact, namely the disposal of industrial wastewater that has not been processed perfectly. Therefore, pharmaceutical wastewater must be treated before being discharged into water bodies. This study used PVDF membrane technology, the surface of which was modified using titanium dioxide (TiO2) to reduce the content of paracetamol and amoxicillin. The research flow consists of several stages, starting with the preparation of the TiO2 coating solution, membrane modification using the dip coating method, characterization, and membrane performance testing. The study aims to study the modification of PVDF membranes using TiO2 as an additive, determine the concentration of titanium iso-propoxide (TTIP) in the preparation of membrane coating solutions, the duration of dip coating, and the optimum concentration of wastewater. The variations in TTIP concentration used were 0,125M, 0,25M, 0,5M, 1M. The variations in the duration of the dipping process were 8, 15, 45, and 78 seconds. Membrane performance testing was carried out using a dead-end flow system on paracetamol and amoxicillin solutions at 100 and 200 ppm concentrations. The test was carried out for 1 hour, and the permeate was taken every 15 minutes. The morphological and topographic analysis results using SEM and AFM showed that TiO2 had been well coated on PVDF through membrane surface modification. The results of FTIR characterization confirmed the presence of a new functional peak, namely Ti-O vibration. The results of the modification study showed that variations in TTIP concentration, dip coating time, and waste concentration significantly affected the flux and removal efficiency of paracetamol and amoxicillin. The highest removal efficiency of paracetamol and amoxicillin using the modified membrane reached 94,45% and 93,98% better than the original membrane (78,35% and 77,64%). Calculations using Response Surface Methodology produced optimization values at variations in TTIP concentration of 1M, dipping time of 8 seconds, and wastewater concentration of 100 ppm with an estimated paracetamol rejection reaching 93,67% with a desirability value of 0,82. Amoxicillin rejection of 94,04% with desirability of 0,911 was achieved at a TTIP concentration of 1M, a dip coating time of 34 seconds, and a wastewater concentration of 100 ppm.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	dip coating, limbah farmasi, membran polyvinylidene fluoride (PVDF), modifikasi membran, titanium dioksisa (TiO2), dip coating, pharmaceutical waste, polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane, membrane modification, titanium dioxide (TiO2)
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD420 Water pollution T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD430 Water--Purification. T Technology > TP Chemical technology > TP159.M4 Membranes (Technology)
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Isti Faizati Zainiyah
Date Deposited:	30 Jan 2025 01:38
Last Modified:	30 Jan 2025 01:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/117090

Actions (login required)

View Item