Modifikasi Membran Poli(vinilidena fluorida-ko-heksafluoropropilena) Serat Berongga dengan Polietilen Glikol-6000 dan Litium Klorida untuk Desalinasi dengan Metode Distilasi Membran Vakum

Maharani, Dwi Saputri (2025) Modifikasi Membran Poli(vinilidena fluorida-ko-heksafluoropropilena) Serat Berongga dengan Polietilen Glikol-6000 dan Litium Klorida untuk Desalinasi dengan Metode Distilasi Membran Vakum. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211044-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Teknologi desalinasi merupakan pendekatan yang menjanjikan untuk mengatasi krisis air bersih yang salah satunya disebabkan oleh tingginya kadar salinitas pada berbagai sumber air. Membran distilasi (MD) sebagai salah satu metode yang berkembang pesat dalam dekade terakhir. Salah satu konfigurasi MD yang paling prospektif adalah Distilasi Membran Vakum (DMV), yang memerlukan membran dengan fluks tinggi, struktur pori yang seragam, serta ketahanan termal yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan modifikasi membran berbasis poli(vinilidena fluorida-ko-heksafluoropropilena) (PVDF-HFP) serat berongga dengan penambahan aditif PEG-6000 dan LiCl untuk meningkatkan kinerja desalinasi dalam metode DMV. Membran dipreparasi melalui metode dry–jet wet spinning dengan variasi konsentrasi LiCl sebesar 1% berat, 2% berat, dan 3% berat. Karakterisasi membran meliputi analisis struktur kimia menggunakan FTIR, morfologi pori dengan SEM, sifat hidrofobisitas melalui pengukuran sudut kontak air (WCA), serta pengujian kinerja desalinasi dalam metode DMV. Hasil FTIR menunjukkan bahwa kombinasi PEG-6000 dan LiCl secara signifikan meningkatkan porositas membran dan mendorong transisi dari konfomasi fasa α ke fasa β sesuai dengan SEM yang menggambarkan struktur pori yang lebih merata dan membentuk pori seperti jari. Membran dengan komposisi terbaik (M3) pada konsentrasi LiCl sebesar 2% berat menunjukkan kinerja optimal, dengan fluks sebesar 7,69 L/m²jam pada suhu 80 °C dan 16,30 L/m²jam pada suhu 100 °C, serta efisiensi rejeksi garam mencapai 99,83% dan 99,99%. Meskipun nilai WCA hanya sebesar 68,68°, menunjukkan permukaan membran yang cukup hidrofilik, rejeksi garam tetap tinggi karena struktur morfologi dan distribusi pori yang mampu menghambat pembasahan pori pada suhu tinggi. Berdasarkan hasil tersebut, membran yang dikembangkan menunjukkan potensi kuat untuk diterapkan dalam proses desalinasi membran berbasis MD pada rentang suhu menengah hingga tinggi.
=========================================================================================================================================
Desalination technology is a promising approach to overcome the clean water crisis, which is caused by high salinity levels in various water sources. Membrane distillation (MD) as one of the methods has developed rapidly in the last decade. One of the most prospective MD configurations is Vacuum Membrane Distillation (VMD), which requires membranes with high flux, uniform pore structure, and good thermal resistance. This study aims to modify the hollow fiber poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) based membrane with the addition of PEG-6000 and LiCl additives to improve the desalination performance in VMD method. Membranes were prepared through dry-jet wet spinning method with LiCl concentration variation of 1 wt%, 2 wt%, and 3% wt%. Membrane characterization includes chemical structure analysis using FTIR, pore morphology with SEM, hydrophobicity properties through water contact angle (WCA) measurements, and desalination performance testing in the VMD method. FTIR results showed that the combination of PEG-6000 and LiCl significantly increased the porosity of the membrane and promoted the transition from α-phase to β-phase confomation according to SEM which illustrated a more even pore structure and formed finger-like pores. The membrane with the best composition (M3) at LiCl wt% concentration showed optimal performance, with fluxes of 7.69 L/m²h at 80 °C and 16.30 L/m²h at 100 °C, and salt rejection efficiencies reaching 99.83% and 99.99%. Although the WCA value is only 68.68°, indicating a fairly hydrophilic membrane surface, salt rejection remains high due to the morphological structure and pore distribution that can inhibit pore wetting at high temperatures. Based on these results, the developed membrane shows strong potential to be applied in MD-based membrane desalination processes in the medium to high temperature range.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Desalinasi, Distilasi Membran Vakum, Membran Serat berongga, PEG-6000/LiCl, PVDF-HFP, Desalination, Vacuum Membrane Distillation, Hollow Fiber Membrane, PEG-6000/LiCl, PVDF-HFP
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD63.S4 Separation (Technology)
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Dwi Saputri Maharani
Date Deposited:	07 Aug 2025 03:07
Last Modified:	07 Aug 2025 03:07
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/127859

Actions (login required)

View Item