Pengurangan Konsentrasi Zat Warna Oleh Membran Fotokatalis Geopolimer Berbasis Abu Layang Tipe C Dan F

Alief, Mohammad Naufal (2022) Pengurangan Konsentrasi Zat Warna Oleh Membran Fotokatalis Geopolimer Berbasis Abu Layang Tipe C Dan F. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6004201011-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Membran geopolimer telah dikembangkan untuk penjernihan air dari limbah metilen biru (MB) namun, memiliki kekuatan mekanik dan fluks membran yang rendah. Oleh karena itu, dilakukan variasi penambahan serat kaca sebesar 0, 1, 2, 4, dan 6% dari total massa abu layang. Semakin banyak penambahan serat kaca, semakin tinggi kekuatan mekanik yang dihasilkan. Peningkatan kuat tekan dan kuat lentur terjadi hingga penambahan serat kaca 4%, kemudian menurun ketika penambahan 6%. Penambahan 4% menghasilkan kuat tekan dan kuat lentur maksimum, yaitu sebesar 70,0 dan 22,0 MPa. Analisis SEM menunjukan bahwa penambahan serat kaca dapat meminimalisir jumlah retakan mikro pada struktur geopolimer. Selanjutnya, penambahan serat kaca 4% pada geopolimer berbasis abu layang tipe C, dijadikan sebagai resep standar dalam sintesis membran fotokatalis geopolimer abu layang tipe C dan F, dengan penambahan H2O2 3% sebanyak 3% dari total massa campuran untuk meningkatkan porositas dan dilakukan variasi penambahan TiO2 sebesar 0, 1, 3, dan 5% dari total massa abu layang secara blending. Penambahan TiO2 meningkatkan kekuatan mekanik membran. Pada abu layang tipe C, peningkatan kuat tekan terjadi hingga penambahan TiO2 3% yaitu sebesar 41,7 MPa, kemudian menurun ketika penambahan TiO2 5%, menjadi 39,9 MPa. Sedangkan untuk data kuat lentur, peningkatan terjadi hingga penambahan TiO2 5% yaitu sebesar 6,8 MPa. Pada membran abu layang tipe F, Peningkatan terjadi hingga penambahan TiO2 5%, dengan kuat tekan dan kuat lentur maksmium sebesar 27,8 dan 5,2 MPa. Selain kekuatan mekanik, Penambahan TiO2 dapat meningkatkan removal MB, namun menurunkan fluks larutan MB. Penurunan fluks terjadi hingga penambahan TiO2 5%. Fluks tanpa penambahan TiO2 pada membran abu layang tipe C dan F secara berurutan sebesar 26,1 dan 13,1 L.m-2.jam-1.bar-1, kemudian menurun pada penambahan TiO2 5%, yaitu sebesar 7,5 dan 6,0 L.m-2.jam-1.bar-1. Kemudian, peningkatan removal MB terjadi hingga penambahan TiO2 5%, dengan nilai maksimum removal MB pada membran abu layang tipe C dan F secara berurutan sebesar 99,3 dan 98,6%. Regenerasi membran fotokatalis geopolimer menggunakan metode self-cleaning di bawah radiasi sinar UV, mampu mengurangi fouling MB dan mengembalikan fluks larutan MB hingga 84,3% pada siklus ke 3 filtrasi. Regenerasi membran terjadi akibat molekul MB terdegradasi oleh fotokatalis TiO2 pada permukaan membran.
====================================================================================================================================
Geopolymer membranes had been developed for water purification from methylene blue (MB) however, still achieves the low mechanical strength and membrane flux. Therefore, addition of fiberglass 0, 1, 2, 4, and 6% of the total mass of fly ash into geopolymer were carried out. The result show that adding fiberglass could increase mechanical strength. The compressive and flexural strength increases until of 4% fiberglass addition, then decreases when the addition of 6%. The addition of 4% fiberglass obtained maximum compressive and flexural strength, which were 70,0 and 22,0 MPa. SEM analysis shows that the addition of fiberglass can minimize the quantity of micro-cracks in the geopolymer structure. Furthermore, the addition of 4% fiberglass into geopolymer based fly ash class C, was used as a standard recipe in the synthesis geopolymer photocatalyst membranes based fly ash class C and F, with the addition of H2O2 3% as much as 3% of the total mass of the mixture to increase porosity and adding TiO2 0, 1, 3, and 5% of the total mass of fly ash using blending method. The addition of TiO2 increases the mechanical strength of the membrane. In fly ash class C, the compressive strength increased until the addition of 3% TiO2, which was 41.7 MPa, then decreased when 5% TiO2 was added, to 39.9 MPa. Then the flexural strength, the increase occurred up to the addition of 5% TiO2 which was 6.8 MPa. In fly ash class F membrane, the increase occurred until the addition of 5% TiO2, with a maximum compressive and flexural strength of 27,8 and 5,2 MPa. Futhermore, the addition of TiO2 could increase MB removal, but decrease the MB flux. The flux decrease occurred until the addition of 5% TiO2. Flux without TiO2 on fly ash membranes types C and F, each of it was 26,1 dan 13,1 L.m-2.h-1.bar-1, then decreased until the addition of 5% TiO2, which was 7,6 dan 6,0 L.m-2.h-1.bar-1. Then, the increase in MB removal occurred until the addition of 5% TiO2, with the maximum value of MB removal on C and F fly ash membranes each of it was 99,3 and 98,6%. Geopolymer photocatalyst membrane's regeneration using self-cleaning method under UV irradiation, was able to reduce MB fouling and restore MB flux up to 84.3% in the 3rd filtration. Membrane regeneration occurs due to MB molecules was degraded by TiO2 photocatalyst on the membrane surface.
Keywords

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTKi 541.35 Ali p-1 2022
Uncontrolled Keywords:	abu layang, membran geopolimer, fotokatalis, TiO2, metilen biru, fly ash, geopolimer membrane, photocatalyst, TiO2, methylene blue
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD716 Photocatalysis.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	30 Apr 2026 08:38
Last Modified:	30 Apr 2026 08:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/132948

Actions (login required)

View Item