Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan industri telah menyebabkan berbagai kontaminan terlarut masuk ke dalam air, termasuk zat warna seperti metilena biru yang dapat menyebabkan masalah lingkungan. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menggunakan membran ultrafiltrasi yang terbuat dari komposit poliviniliden fluorida (PVDF) dan MXene V2C. Metode sintesis inversi fasa digunakan untuk membuat membran ultrafiltrasi dengan struktur yang seragam dan pori-pori yang teratur. MXene V2C disintesis dengan mencampurkan MAX dengan hidrogen flourida. Selain itu untuk memperbesar jarak interlayer (d-spacing) dari Mxene, dilakukan fungsionalisasi permukaan menggunakan (3-Aminopropyl)triethoxysilane) (APTES). Karakterisasi pada MXene dilakukan menggunakan teknik x-ray diffraction (XRD), spektroskopi infra merah (FTIR), spektroskopi raman, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscope (TEM). Sementara itu, karakterisasi pada membran dilakukan dengan XRD, FTIR, SEM, themogravimetric analysis (TGA), dan atomic force microscopy (AFM). Selanjutnya, dilakukan uji coba pemisahan zat warna menggunakan limbah air yang mengandung metilena biru (MB). Pada penelitian ini, V2C MXene berhasil disintesis yang dibuktikan dengan analisis XRD terdapat pergeseran pada 2? dari 13,5° ke 7,13°. Intensitas pada 41,3° mengalami penurunan yang menunjukkan proses etching Al berhasil. Sementara itu, MXene/APTES berhasil disintesis karena adanya pergeseran pada 2? dari 13,5° ke 6,76° yang menandakan jarak interlayernya semakin besar. Pada membran PVDF, terdapat beberapa puncak penting dari hasil analisis XRD, diantaranya pada 2? 18,43° ; 20,05° ; dan 26,68°. Pada karakterisasi FTIR V2C terdapat puncak serapan 560 cm-1, 2345 cm-1, dan 2195 cm-1 yang merupakan V-O stretching , C=O stretching, dan C-H stretching. Sementara itu, pada V2C/APTES terdapat puncak serapan pada 3377 cm-1 & 1625 cm-1, 2915 cm-1, dan 976 cm-1 yang merupakan N-H stretching, C-H stretching, dan Si-O-C stretching. Puncak ???? dan ???? juga terlihat pada spektrum ATR-FTIR, yaitu pada bilangan gelombang 762 cm?1 dan 840 cm?1. Selanjutnya uji sudut kontak membran dilakukan untuk mengetahui hidrofilisitas pada membran. Hasil uji sudut kontak menunjukkan sudut kontak pada membran PVDF sebesar 73,24°, pada membran PVDF/V2C 2% sebesar 46,19°, dan pada membran PVDF/V2C 2%/APTES 10 mL sebesar 49,68°. Hasil TGA menunjukkan bahwa membran PVDF memiliki stabilitas termal yang paling baik dan penambahan V2C serta V2C/APTES pada membran komposit dapat menurunkan sedikit stabilitas termal membran. Berdasarkan hasil AFM, membran PVDF memiliki permukaan yang lebih halus dibandingkan membran PVDF/V2C, dan PVDF/V2C/APTES. Hasil filtrasi metilena biru (MB) diperoleh peningkatan nilai fluks sebesar 17,54 L.m?2.jam?1 (PVDF), 84,28 L.m?2.jam?1 (PVDF/V2C 2%) dan 71,77 L.m?2.jam?1 (PVDF/V2C/APTES 10 mL). Membran yang telah dimodifikasi oleh nano komposit MXene V2C juga dapat mempertahankan selektivitasnya dengan diperoleh %rejeksi sebesar 82,10% (PVDF), 93,33% (PVDF/V2C 2%), dan 95,34% (PVDF/V2C/APTES). Membran mengalami peningkatan antifouling (%FRR) dari 59,67% pada PVDF menjadi 85,22% pada PVDF/V2C, dan 96,31% pada PVDF/V2C/APTES 10 mL.