Sintesis Membran Geopolimer: Modifikasi Struktur Pori Dan Kekuatan Mekanik Terhadap Selektivitas Membran

Firdaus, Vania Amelia (2026) Sintesis Membran Geopolimer: Modifikasi Struktur Pori Dan Kekuatan Mekanik Terhadap Selektivitas Membran. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6004241011-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Studi ini menyelidiki pengaruh penambahan aditif polivinil alkohol (PVA) dan reinforcement serat microcrystaline cellulose (MCC) terhadap kinerja struktural dan fungsional membran geopolimer. PVA dan MCC masing-masing ditambahkan dengan massa yang bervariasi yaitu 0,4%, 0,6%, dan 0,8% dari massa total matriks geopolimer. Membran geopolimer berbasis metakaolin yang telah disintesis didiamkan hingga berusia 28 hari dalam wadah tetutup, dan dilakukan pencucian membran dengan menggunakan etanol. Membran geopolimer kemudian dikarakterisasi menggunakan SEM, MIP, kekuatan lentur, dan kemampuan pemisahan membran terhadap berbagai ukuran molekul probe yaitu polietilen glikol (PEG) dengan variasi berat molekul 600, 1000, 6000, dan 8000 Da. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa membran geopolimer termasuk dalam jenis membran ultrafiltrasi (UF), dan penambahan PVA ataupun MCC keduanya secara signifikan mampu mempersempit distribusi pori membran geopolimer serta meningkatan selektivitasnya. Penambahan MCC mampu meningkatkan kekuatan lentur membran seiring dengan jumlah yang ditambahkan. Akan tetapi, membran geopolimer penambahan PVA justru menghasilnya data yang sebaliknya. Variasi membran geopolimer dengan tambahan MCC sebanyak 0,8% merupakan komposisi optimum saat ini karena selektivitasnya yang baik dan kekuatan mekaniknya yang tertinggi yaitu 0,13 MPa. Studi ini memberikan rute yang menjanjikan untuk penggunaan membran geopolimer sebagai alternatif membran ultrafiltrasi (UF) yang baru dengan kemampuan pemisahan yang selektif, kekuatan mekanik tinggi, proses sintesis yang mudah serta harga yang murah.
==================================================================================================================================
This study investigates the effect of incorporating polyvinyl alcohol (PVA) additives and microcrystalline cellulose (MCC) fiber reinforcement on the structural and functional performance of geopolymer membranes. PVA and MCC were each added at varying mass fractions of 0.4%, 0.6%, and 0.8% relative to the total mass of the geopolymer matrix. The metakaolin-based geopolymer membranes were synthesized and cured for 28 days in a sealed container. Subsequently, the membranes were washed with ethanol and characterized using SEM, MIP, flexural strength testing, and membrane separation performance against probe molecules of polyethylene glycol (PEG) with molecular weights of 600, 1000, 6000, and 8000 Da. The results indicate that the geopolymer membranes fall within the ultrafiltration (UF) category. The addition of either PVA or MCC significantly narrows the pore size distribution and enhances membrane selectivity. The incorporation of MCC improves the flexural strength of the membrane proportionally with increasing content. In contrast, the addition of PVA shows an opposite trend, resulting in decreased mechanical strength. The geopolymer membrane containing 0.8% MCC is identified as the optimal composition, exhibiting favorable selectivity and the highest mechanical strength of 0.13 MPa. This study presents a promising approach for the development of geopolymer membranes as a novel alternative for ultrafiltration (UF) applications, offering selective separation performance, high mechanical strength, simple synthesis procedures, and cost-effectiveness.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Filtrasi, Geopolimer, MCC, Membran, PVA, Filtration, Geopolymer, MCC, Membrane, PVA
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > QD63.S4 Separation (Technology)
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Vania Amelia Firdaus
Date Deposited:	05 Aug 2026 06:15
Last Modified:	05 Aug 2026 06:19
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/143842

Actions (login required)

View Item