Pengaruh Suhu Pirolisis dan Penuaan Fisik terhadap Kinerja Pemisahan Gas pada Membran Karbon Serat Berongga P84/Komposit Zeolit-Karbon (KZK)

Sari, Pusfita (2019) Pengaruh Suhu Pirolisis dan Penuaan Fisik terhadap Kinerja Pemisahan Gas pada Membran Karbon Serat Berongga P84/Komposit Zeolit-Karbon (KZK). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01211750010020-Master_Theses.pdf Restricted to Repository staff only Download (13MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki pengaruh suhu pirolisis dan penuaan fisik terhadap kinerja membran karbon serat berongga P84/Komposit Zeolit-Karbon (KZK) dalam pemisahan gas O2/N2 dan CO2/N2. KZK digunakan sebagai material pengisi baru dalam membran karbon yang dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, SEM dan BET untuk mengetahui struktur, gugus fungsi, morfologi dan karakteristik porinya. Suhu pirolisis merupakan faktor penting dalam pembentukan membran karbon. Variasi suhu pirolisis yang dilakukan dalam penelitian ini adalah 500, 600, 700 dan 800 °C. Membran karbon yang terbentuk dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, SEM, TGA, AFM dan BET untuk mengetahui struktur, morfologi, kestabilan termal, kekasaran permukaan dan karakteristik porinya. Permeabilitas gas meningkat dengan meningkatnya suhu pirolisis karena berubahnya struktur mikropori membentuk ultramikropori dalam membran karbon, sehingga menyebabkan peningkatan selektivitas gas. Membran karbon dengan suhu pirolisis 800 °C menunjukkan permukaan yang rapat dan hasil kinerja pemisahan optimum dibandingkan membran karbon dengan suhu pirolisis lainnya. Permeabilitas membran karbon P84/KZK dengan suhu pirolisis 800 °C adalah 7,36 Barrer untuk O2 dan 79,96 Barrer untuk CO2 dengan selektivitas O2/N2 33,64 dan CO2/N2 36,53. Penuaan fisik pada membran karbon juga dapat meningkatkan kinerja pemisahan gas dengan penambahan kontaminan pada struktur pori membran. Variasi waktu penuaan fisik yang dilakukan dalam penelitian ini adalah 0, 7, 14, 30 dan 60 hari dengan suhu pirolisis optimum yang telah diperoleh. Permeabilitas gas juga meningkat dengan semakin lamanya waktu penuaan. Permeabilitas membran karbon P84/KZK dengan waktu penuaan 60 hari 5,69 Barrer untuk O2 dan 61,08 Barrer untuk CO2 dengan selektivitas O2/N2 dan CO2/O2 berturut-turut 43,50 dan 47,82. ===================================================================================================================================
This research aims to investigate the influence of pyrolysis temperature and physical aging time on the performance of P84/Zeolite-Carbon Composite (ZCC) hollow fiber carbon membranes in separation of O2/N2 and CO2/N2 gases. ZCC was used as a new filler material in carbon membrane that characterized by XRD, FTIR, SEM and BET to determine the structure, functional groups, morphology and porosity characteristics. The temperature of pyrolysis was an important factor in the formation of carbon membranes. Variation of pyrolysis temperature were carried out in this study 500, 600, 700 and 800 °C. Carbon membranes were characterized by XRD, FTIR, SEM, TGA, AFM and BET to determine the structure, morphology, stability of thermal, surface roughness and porosity characteristics. Gas permeability and selectivity increased with increasing pyrolysis temperature because of the change in micropore structure into ultramicropore in carbon membranes. Carbon membranes with a pyrolysis temperature of 800 ° C show a dense surface and optimum separation performance results compared to carbon membranes with other pyrolysis temperatures. The permeability of P84/ZCC carbon membrane with pyrolysis temperature of 800 ° C was 7.36 Barrer for O2 and 79.96 Barrer for CO2 with selectivity of O2/N2 33.64 and CO2/N2 36.53. Physical aging on carbon membrane also improved the performance of gas separation by adding contaminants to the pore structure of the membrane. The variation of physical aging time were carried out in this study 0, 7, 14, 30 and 60 days with the optimum pyrolysis temperature obtained. Gas permeability also increases with the length of time aging. Permeability of P84/ZCC carbon membrane with 60 days aging time 5.69 Barrers for O2 and 61.08 Barrer for CO2 with selectivity of O2/N2 and CO2/O2 43.50 and 47.82, respectively.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Membran karbon, Komposit zeolit-karbon, Pirolisis, Waktu penuaan, Permeabilitas dan Selektivitas
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD281 Pyrolysis
Divisions:	Faculty of Natural Science > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Sari Pusfita
Date Deposited:	20 Jul 2026 07:24
Last Modified:	20 Jul 2026 07:24
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/68380

Actions (login required)

View Item