PABRIKASI STRUKTUR DUA LAPIS MEMBRAN NANOSERAT NILON 6 DAN MEMBRAN SELULOSA UNTUK APLIKASI MIKROFILTRASI AIR DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung Oleh AHMAD FAUZI NIM: 30215013 (Program Studi Doktor Fisika) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG JUNI 2020 ABSTRAK PABRIKASI STRUKTUR DUA LAPIS MEMBRAN NANOSERAT NILON 6 DAN MEMBRAN SELULOSA UNTUK APLIKASI MIKROFILTRASI AIR Oleh Ahmad Fauzi NIM: 30215013 (Program Studi Doktor Fisika) Penurunan kualitas air akibat kontaminasi polutan berbahaya telah menjadi perhatian dunia karena memiliki dampak negatif terhadap kesehatan manusia. Hal ini mendorong pengembangan berbagai metode untuk penjernihan air. Membran mikrofiltrasi merupakan metode penjernihan air yang paling banyak digunakan, efektif, dan efisien. Membran berbasis nanoserat menawarkan beberapa keuntungan, seperti porositas tinggi, berat basis rendah, luas permukaan efektif tinggi, ukuran pori yang dapat diatur, dan pori-pori yang saling terhubung. Sifat-sifat tersebut memungkinkan membran untuk mencapai fluks yang tinggi tanpa mengorbankan rejeksi partikel. Pada penelitian ini, sebuah struktur dua lapis dari membran nanoserat nilon 6 dengan membran selulosa telah berhasil dibuat untuk aplikasi mikrofiltrasi air. Membran nanoserat nilon 6 dideposisi pada membran selulosa melalui teknik pemintal elektrik. Properti membran dua lapis, termasuk kekuatan mekanik, keterbasahan, porositas, dan kinerja mikrofiltrasi (fluks dan rejeksi) telah diuji. Sifat-sifat tersebut dipelajari dengan menggunakan membran nanoserat nilon 6 yang memiliki diameter serat dan ketebalan membran yang beragam, yang diperoleh dengan menyesuaikan konsentrasi larutan dan waktu pemintalan. Pengukuran parameter larutan, yaitu viskositas, konduktivitas, dan tegangan permukaan, menunjukkan hubungan yang kuat antara konsentrasi larutan dengan parameter tersebut, yang kemudian mengubah ukuran serat yang telah disintesis. Spektrum FTIR menunjukkan bahwa penguapan pelarut secara sempurna terjadi selama proses pemintalan. Diameter nanoserat yang lebih kecil dapat meningkatkan kekuatan mekanik membran. Pengujian pori menunjukkan hubungan yang kuat antara diameter nanoserat dengan ukuran pori dan distribusi pori membran. Pengukuran sudut kontak menunjukkan pengaruh yang signifikan dari membran selulosa dalam meningkatkan sifat hidrofilik struktur dua lapis, yang kemudian meningkatkan fluks mikrofiltrasi air. Uji rejeksi partikel menggunakan PSL ukuran 308 dan 450 nm menunjukkan rejeksi tinggi (di atas 98%) untuk semua variasi ketebalan sampel. Secara keseluruhan, struktur dua lapis dari membran nanoserat nilon 6 dan membran selulosa menunjukkan kemampuan yang sangat baik dan potensial sebagai media mikrofiltrasi. Kata kunci: nanoserat, pemintal elektrik, nilon 6, selulosa membran, mikrofiltrasi air. ABSTRACT FABRICATION OF BILAYER STRUCTURE OF NYLON 6 NANOFIBROUS MEMBRANE AND CELLULOSE MEMBRANE FOR WATER MICROFILTRATION APPLICATION By Ahmad Fauzi NIM: 30215013 (Doctoral Program in Physics) The declining water quality due to harmful pollutant contamination has drawn worldwide concerns because of its negative impacts on human health. This encourages the development of various methods for water purification. Microfiltration membrane is the most used, effective, and efficient water purification method.