Pengaruh Variasi Konsentrasi Silikon Dioksida (SiO₂) Berbasis Limbah Cangkang Kelapa Sawit Pada Komposit SiO₂(c)/SiO₂(a) Terhadap Sifat Hidrofobik Dan Efisiensi Penangkapan Kabut

Natalia, Liviana Amanda (2026) Pengaruh Variasi Konsentrasi Silikon Dioksida (SiO₂) Berbasis Limbah Cangkang Kelapa Sawit Pada Komposit SiO₂(c)/SiO₂(a) Terhadap Sifat Hidrofobik Dan Efisiensi Penangkapan Kabut. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5001221024-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Ketersediaan air bersih yang semakin terbatas mendorong pengembangan teknologi alternatif, salah satunya melalui pemanfaatan kabut menggunakan material penangkap kabut. Efektivitas material ini dipengaruhi oleh sifat kebasahan permukaan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik silika berbasis limbah cangkang kelapa sawit, pengaruh variasi konsentrasi SiO₂ terhadap sifat hidrofobik permukaan dan efisiensi penangkapan kabut pada komposit SiO₂(c)/SiO₂(a). Silika diekstraksi dari limbah cangkang kelapa sawit menggunakan metode sol-gel, kemudian dimodifikasi menggunakan methyltrimethoxysilane (MTMS) dengan variasi massa SiO₂ sebesar 0,05 g; 0,10 g; 0,15 g; dan 0,20 g pada konsentrasi MTMS tetap. Karakterisasi yang dilakukan yaitu XRD, FTIR, SEM, AFM, dan uji WCA. Hasil XRD dan FTIR mengonfirmasi bahwa sintesis silika amorf murni yang ditandai dengan broad peak pada sudut 2θ=15^∘-35^∘ juga vibrasi regangan jaringan siloksan (Si–O–Si) pada bilangan gelombang 1.010 cm-1 dan munculnya gugus metil non-polar (Si–CH3) pada area 1.267-1.274 cm-1. Karakterisasi SEM menunjukkan bahwa modifikasi MTMS berhasil mengubah morfologi partikel tidak beraturan menjadi bentuk bulat sempurna dengan diameter rata-rata antara 2,20-2,45 μm. Uji WCA pada silika murni menunjukkan peningkatan sifat hidrofobik seiring bertambahnya massa silika, dengan sudut kontak tertinggi sebesar 160,385° pada variasi 0,20 g. Ketika dilapiskan pada plat poliuretan, uji AFM menunjukkan nilai kekasaran permukaan tertinggi (Sa) sebesar 19,833 nm pada sampel 0,20 g dengan sudut kontak sebesar 117,47°. Karakteristik hidrofobik dan topografi ini efisien dalam mendukung kinerja penangkapan kabut karena memperkecil luas kontak droplet air, sehingga butiran air dapat dengan cepat menggelinding lepas menuju wadah penampung.
========================================================================================================================
The increasingly limited availability of clean water encourages the development of alternative technologies, one of which is through the utilization of fog using fog trapping materials. The effectiveness of this material is influenced by the wettability of the surface. This study aims to analyze the characteristics of palm shell carbon-based silica, the effect of variations in SiO₂ concentration on the surface hydrophobic properties and the efficiency of fog capture in SiO₂(c)/SiO₂(a) composites. Silica was extracted from palm shell waste using the sol-gel method, then modified using methyltrimethoxysilane (MTMS) with variations in SiO₂ mass of 0.05 g; 0.10 g; 0.15 g; and 0.20 g at a fixed MTMS concentration. The characterizations carried out were XRD, FTIR, SEM, AFM, and WCA tests. XRD and FTIR results confirmed the synthesis of pure amorphous silica characterized by a broad peak at an angle of 2θ =15∘-35∘ as well as siloxane network stretching vibrations (Si–O–Si) at a wave number of 1,010 cm-1 and the appearance of non-polar methyl groups (Si–CH3) in the area of 1,267-1,274 cm-1. SEM characterization showed that MTMS modification successfully changed the morphology of irregular particles into a perfectly spherical shape with an average diameter between 2.20-2.45 μm. WCA tests on pure powder phases showed an increase in hydrophobic properties as the silica mass increased, with the highest contact angle of 160.385° at a variation of 0.20 g. When coated on a polyurethane plate, AFM tests showed the highest surface roughness (Sa) value of 19.833 nm on a 0.20 g sample with a contact angle of 117.47°. These hydrophobic and topographic characteristics are efficient in supporting fog capture performance because they reduce the contact area of water droplets, so that water droplets can quickly roll off towards the collection container.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Hidrofobik, Komposit, MTMS, Penangkap kabut, SiO₂, Hydrophobic, Composite, MTMS, Fog Harvesting, SiO₂.
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials Q Science > QC Physics > QC585.75.S55 Silica
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Liviana Amanda Natalia
Date Deposited:	17 Jul 2026 08:42
Last Modified:	17 Jul 2026 08:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/135365

Actions (login required)

View Item