Sintesis Dan Karakterisasi Membran Karbon Tubular Untuk Pemisahan Gas

Hastuti, Dewi Septiningtyas (2021) Sintesis Dan Karakterisasi Membran Karbon Tubular Untuk Pemisahan Gas. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01211740000083_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Pada penelitian ini telah berhasil disintesis membran karbon sukrosa tubular untuk pemisahan N2/O2, CO2/N2, O2/N2, dan CO2/O2 dengan memvariasikan suhu pirolisis yaitu 300, 400, dan 500℃ serta penambahan pengisi ZnO. Membran disintesis dari sukrosa sebagai sumber karbon dan berpendukung alumina tubular dengan metode dip-coating satu lapisan. ZnO disintesis dengan metode hidrotermal. Hasilnya tampak perbedaan lapisan karbon serta sifat dan struktur membran. Semakin tinggi suhu pirolisis mendapatkan struktur membran yang lebih rapat dan halus serta warna lapisan karbon lebih gelap. Penambahan pengisi ZnO pada membran menghasilkan selektivitas lebih tinggi jika dibandingkan dengan membran pristine. Membran karbon sukrosa tubular dengan pengisi ZnO mempunyai peningkatan selektivitas seiring dengan kenaikan suhu pirolisis, 300, 400, dan 500℃ untuk pemisahan gas CO2/N2 (0,765; 0,919; dan 1,703, naik 20,533 – 105,843%), gas O2/N2 (0,582; 0,611; dan 0,617, naik 4,983 – 5,900%) dan gas CO2/O2 (1,314; 1,503; dan 2,765, naik 14,384 – 98,349%). Sedangkan pemisahan gas N2/O2, berkebalikan dari gas O2/N2, memiliki selektivitas semakin menurun pada membran karbon sukrosa tubular dengan ZnO (1,719; 1,636 dan 1,623, turun 5,587 – 4,828%). Membran yang disintesis memiliki performa selektivitas tertinggi pada pemisahan N2/O2. Urutan permeabilitas gas adalah N2 (3,64 Å) > CO2 (3,30 Å) > O2 (3,46 Å). Pada hasil analisis distribusi ukuran pori, semua membran karbon sukrosa tubular menempati daerah mesopori (2-50 nm). Mekanisme difusi yang sesuai adalah difusi Knudsen. Secara umum, membran yang disintesis berpotensi untuk diaplikasikan pada pemisahan gas di industri, medis, maupun di bidang lingkungan.
======================================================================================================
In this research the tube sucrose alumina carbon membrane has
been synthesized for separation gas N2/O2, CO2/N2, O2/N2, dan CO2/O2
by following the variation of pyrolysis temperature 300, 400, and 500℃
and variation ZnO. Carbon membrane is synthesized from sucrose as
carbon source and alumina tube as support membrane by the monolayer
dip-coating method. ZnO is synthesized by hydrothemal method. The
results showed differences in the carbon layer as well as properties and
structure of the membrane. The higher pyrolysis temperature caused the
carbone membrane structure to be denser and smoother, and the carbon
layer is darker. The addition of ZnO filler in membrane resulted in
higher selectivity when compared by the pristine membrane. The tube
sucrose carbon membrane with ZnO filler has increased selectivity with
increasing pyrolysis temperature (300, 400, and 500℃) for the
separation CO2/N2 gas, (0,765; 0,919; dan 1,703, increase 20,533 –
105,843%), O2/N2 gas (0,582; 0,611; dan 0,617, increase 4,983 –
5,900%) and CO2/O2 gas (1,314; 1,503; dan 2,765, increase 14,384 –
98,349%). Meanwhile, the separation of N2/O2 has the opposite
selectivity from O2/N2, which is decreasing (1,179; 1,636 and 1,623,
decreasing 5,587 – 4,828%). The highest selectivity is N2/O2 gas
separation. The order of permeability from highest to lowest is N2 (3,64
Å) > CO2 (3,30 Å) > O2 (3,46 Å). The results of pore size distribution
analysis showed that all carbon membrane occupied the mesoporous
region (2 – 50

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	gas separation, carbon membrane, sucrose, effect of ZnO, alumina tube, pemisahan gas, membran karbon, sukrosa, pengaruh ZnO, alumina tubular
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP248.25.M46 Membrane separation
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Dewi Septiningtyas Hastuti
Date Deposited:	26 Aug 2021 02:58
Last Modified:	26 Aug 2021 02:58
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/90032

Actions (login required)

View Item