Modifikasi Membran Poli(Vinilidena Fluorida-Ko-Heksafluoropropilena) Serat Berongga Dengan Pencampuran Etilen Glikol Dan Polietersulfon Untuk Desalinasi Dengan Metode Distilasi Membran Vakum

Nurfitri, Anissya Salwa (2025) Modifikasi Membran Poli(Vinilidena Fluorida-Ko-Heksafluoropropilena) Serat Berongga Dengan Pencampuran Etilen Glikol Dan Polietersulfon Untuk Desalinasi Dengan Metode Distilasi Membran Vakum. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211074-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Ketersediaan air bersih menjadi permasalahan global yang semakin serius akibat pertumbuhan penduduk, urbanisasi, industrialisasi, serta perubahan iklim yang mengurangi cadangan air tawar. Distilasi Membran Vakum (DMV) merupakan salah satu konfigurasi dari distilasi membran yang memanfaatkan tekanan rendah di sisi permeat untuk menciptakan perbedaan tekanan uap antara sisi umpan dan permeat. Teknologi ini menarik untuk diaplikasikan pada desalinasi air laut karena kebutuhan energinya yang rendah serta kemampuannya untuk diintergrasikan dengan sumber energi terbarukan. Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi membran PVDF-HFP serat berongga dengan pencampuran etilen glikol (EG) dan polietersulfon (PES) serta mengevaluasi kinerjanya dalam aplikasi desalinasi dengan metode distilasi membran vakum menggunakan larutan NaCl 3,5 %berat. Membran difabrikasi menggunakan metode dry-jet-wet spinning dengan komposisi PVDF-HFP/EG/PES sebanyak 5, 10, dan 15 (%berat). Karakterisasi membran dilakukan melalui uji FTIR, SEM, dan sudut kontak air. Hasil FTIR menunjukkan bahwa struktur utama PVDF-HFP tetap stabil dan pecampuran EG serta PES berhasil masuk ke dalam matriks membran melalui interaksi fisik. Uji sudut kontak menunjukkan bahwa penambahan EG menurunkan nilai sudut kontak air menjadi lebih hidrofilik, sedangkan penambahan PES meningkatkan kembali sifat hidrofobik membran hingga mencapai 83,46° pada PVDF-HFP/EG/PES 15%. Studi morfologi dari SEM menunjukkan bahwa membran dengan penambahan EG dan PES memiliki pori-pori yang lebih besar dan struktur finger-like yang lebih berkembang dibandingkan membran PVDF-HFP murni, yang berkontribusi terhadap peningkatan fluks. Evaluasi kinerja dilakukan dengan sistem DMV menggunakan larutan NaCl 3,5 %berat pada suhu umpan 80°C dan 100°C. Hasil uji menunjukkan bahwa membran PVDF-HFP/EG/PES 10% memiliki kinerja terbaik dengan fluks sebesar 16,11 kg/(m2.jam) dan rejeksi garam 99,96% pada suhu 80°C. Pada suhu 100°C, fluks meningkat menjadi 39,05 kg/(m2.jam) dengan rejeksi mencapai 99,98%. Hasil ini menunjukkan bahwa modifikasi membran PVDF-HFP dengan pencampuran EG dan PES mampu meningkatkan performa desalinasi, menjadikannya kandidat potensial untuk aplikasi DMV dalam pengolahan air laut.
=======================================================================================================================================
The availability of clean water has become an increasingly serious global issue due to population growth, urbanization, industrialization, and climate change, which reduce freshwater reserves. Vacuum Membrane Distillation (VMD) is a configuration of membrane distillation that utilizes low pressure on the permeate side to create a vapor pressure difference between the feed and permeate sides. This technology is promising for seawater desalination due to its low energy requirements and compatibility with renewable energy sources. This study aims to modify hollow fiber PVDF-HFP membranes by blending ethylene glycol (EG) and polyethersulfone (PES), and to evaluate their performance in seawater desalination using the VMD method with 3,5 wt% NaCl solution. Membranes were fabricated using the dry-jet-wet spinning method with PVDF-HFP/EG/PES compositions of 5, 10, and 15 wt%. Membrane characterization was conducted through FTIR, SEM, and water contact angle measurements. FTIR results showed that the main structure of PVDF-HFP remained stable, and the incorporation of EG and PES was successful through physical interactions within the membrane matrix. Contact angle measurements indicated that the addition of EG decreased the contact angle, increasing hydrophilicity, while the addition of PES restored hydrophobicity, reaching up to 83,46° in the PVDF-HFP/EG/PES 15% membrane. SEM morphological analysis revealed that membranes modified with EG and PES had larger pores and more developed finger-like structures compared to pure PVDF-HFP membranes, contributing to increased flux. Performance evaluation was carried out using a VMD system with 3,5 wt% NaCl feed solution at feed temperatures of 80°C and 100°C. The results showed that the PVDF-HFP/EG/PES 10% membrane exhibited the best performance, with a flux of 16,11 kg/(m².h) and a salt rejection of 99,96% at 80°C. At 100°C, the flux increased to 39,05 kg/(m².h) with a rejection of 99,98%. These findings demonstrate that the modification of PVDF-HFP membranes with EG and PES can significantly enhance desalination performance, making it a promising candidate for VMD-based seawater treatment applications.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Distilasi Membran Vakum, Etilen Glikol, Membran Serat Berongga, PES, PVDF-HFP. Vacuum Membrane Distillation, Ethylene Glycol, Hollow Fiber Membrane, PES, PVDF-HFP.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD63.S4 Separation (Technology)
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry
Depositing User:	Anissya Salwa Nurfitri
Date Deposited:	04 Aug 2025 08:23
Last Modified:	04 Aug 2025 08:24
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/127098

Actions (login required)

View Item