Fabrikasi Membran Elektrolit Kitosan/k-Karaginan/Asam Fosfotungstat Mesopori (mPTA) Untuk Keperluan Aplikasi Direct Methanol Fuel Cell (DMFC)

Rachmawati, Devi Ruchmana (2022) Fabrikasi Membran Elektrolit Kitosan/k-Karaginan/Asam Fosfotungstat Mesopori (mPTA) Untuk Keperluan Aplikasi Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01211950012001-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Fabrikasi membran elektrolit kitosan/k-karaginan/mPTA (Cs/k-Car/mPTA) telah berhasil dilakukan dengan metode inversi fasa. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kinerja komposit membran elektrolit tersebut untuk menemukan potensialnya dalam aplikasi DMFC. Material komposit membran difabrikasi dari dual-matrices kitosan/k-karaginan dan filler mPTA dimana filler ini disintesis khusus untuk keperluan fabrikasi membran bagi DMFC. Karakterisasi terhadap filler dilakukan menggunakan FTIR, XRD, N2 Adsorption-Desorption Isotherm dan PSA. Variasi komposisi mPTA yang dipilih adalah sebagai berikut : 0,05% (Cs/k-Car/mPTA-1), 0,10% (Cs/k-Car/mPTA-2), 0,15% (Cs/k-Car/mPTA-3), 0,20% (Cs/k-Car/mPTA-4), dan 0,25% (Cs/k-Car/mPTA-5). Karakterisasi terhadap membran adalah uji FTIR untuk konfirmasi gugus fungsi yang terlibat, dan uji permeabilitas metanol serta uji konduktivitas proton untuk konfirmasi kesesuaiannya dengan sifat-sifat utama membran DMFC. Hasil yang diperoleh adalah bahwa membran elektrolit yang optimum adalah varian Cs/k-Car/mPTA-4 yang memiliki permeabilitas metanol paling rendah yaitu sebesar 7,64 x 10-6 cm2.s-1 dan konduktivitas proton paling tinggi yaitu sebesar 12 x 10-3 S.cm-1. Hasil uji FTIR membran CS/k-Car/mPTA-4 menunjukkan terdapat interaksi elektrostatik antara filler mPTA dengan matriks membran.
================================================================================================
Fabrication of chitosan/k-carrageenan/mPTA (Cs/k-Car/mPTA) electrolyte membrane has been successfully carried out using the phase inversion method. The purpose of this study was to determine the performance of the electrolyte membrane composite to find its potential in DMFC applications. The composite membrane material was fabricated from dual-matrices of chitosan/k-carrageenan and mPTA filler where this filler was synthesized specifically for membrane fabrication for DMFC. Characterization of the filler was carried out using FTIR, XRD, N2 Adsorption-Desorption Isotherm, and PSA. Variations in the composition of the mPTA selected were as follows: 0.05% (Cs/k-Car/mPTA-1), 0.10% (Cs/k-Car/mPTA-2), 0.15% (Cs/k- Car/mPTA-3), 0.20% (Cs/k-Car/mPTA-4), and 0.25% (Cs/k-Car/mPTA-5). The characterization of the membranes was the FTIR test to confirm the functional groups involved, and the methanol permeability test and proton conductivity test to confirm their conformity with the main properties of the DMFC membrane. The results obtained are that the optimum electrolyte membrane is the Cs/k-Car/mPTA-4 variant which has the lowest methanol permeability of 7.64 x 10-6 cm2.s-1 and the highest proton conductivity of 12 x 10-3 S.cm-1. The FTIR test results for the CS/k-Car/mPTA-4 membrane showed that there was an electrostatic interaction between the mPTA filler and the membrane matrix.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Fabrication of chitosan/k-carrageenan/mPTA (Cs/k-Car/mPTA) electrolyte membrane has been successfully carried out using the phase inversion method. The purpose of this study was to determine the performance of the electrolyte membrane composite to find its potential in DMFC applications. The composite membrane material was fabricated from dual-matrices of chitosan/k-carrageenan and mPTA filler where this filler was synthesized specifically for membrane fabrication for DMFC. Characterization of the filler was carried out using FTIR, XRD, N2 Adsorption-Desorption Isotherm, and PSA. Variations in the composition of the mPTA selected were as follows: 0.05% (Cs/k-Car/mPTA-1), 0.10% (Cs/k-Car/mPTA-2), 0.15% (Cs/k- Car/mPTA-3), 0.20% (Cs/k-Car/mPTA-4), and 0.25% (Cs/k-Car/mPTA-5). The characterization of the membranes was the FTIR test to confirm the functional groups involved, and the methanol permeability test and proton conductivity test to confirm their conformity with the main properties of the DMFC membrane. The results obtained are that the optimum electrolyte membrane is the Cs/k-Car/mPTA-4 variant which has the lowest methanol permeability of 7.64 x 10-6 cm2.s-1 and the highest proton conductivity of 12 x 10-3 S.cm-1. The FTIR test results for the CS/k-Car/mPTA-4 membrane showed that there was an electrostatic interaction between the mPTA filler and the membrane matrix,Fabrikasi membran elektrolit kitosan/k-karaginan/mPTA (Cs/k-Car/mPTA) telah berhasil dilakukan dengan metode inversi fasa. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kinerja komposit membran elektrolit tersebut untuk menemukan potensialnya dalam aplikasi DMFC. Material komposit membran difabrikasi dari dual-matrices kitosan/k-karaginan dan filler mPTA dimana filler ini disintesis khusus untuk keperluan fabrikasi membran bagi DMFC. Karakterisasi terhadap filler dilakukan menggunakan FTIR, XRD, N2 Adsorption-Desorption Isotherm dan PSA. Variasi komposisi mPTA yang dipilih adalah sebagai berikut : 0,05% (Cs/k-Car/mPTA-1), 0,10% (Cs/k-Car/mPTA-2), 0,15% (Cs/k-Car/mPTA-3), 0,20% (Cs/k-Car/mPTA-4), dan 0,25% (Cs/k-Car/mPTA-5). Karakterisasi terhadap membran adalah uji FTIR untuk konfirmasi gugus fungsi yang terlibat, dan uji permeabilitas metanol serta uji konduktivitas proton untuk konfirmasi kesesuaiannya dengan sifat-sifat utama membran DMFC. Hasil yang diperoleh adalah bahwa membran elektrolit yang optimum adalah varian Cs/k-Car/mPTA-4 yang memiliki permeabilitas metanol paling rendah yaitu sebesar 7,64 x 10-6 cm2.s-1 dan konduktivitas proton paling tinggi yaitu sebesar 12 x 10-3 S.cm-1. Hasil uji FTIR membran CS/k-Car/mPTA-4 menunjukkan terdapat interaksi elektrostatik antara filler mPTA dengan matriks membran.
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry Q Science > QD Chemistry > Polymerization Q Science > QD Chemistry > QD553 Electrochemistry. Electrolysis
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	DEVI RUCHMANA RACHMAWATI
Date Deposited:	31 Jan 2022 01:35
Last Modified:	02 Nov 2022 00:51
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/92564

Actions (login required)

View Item