Perpustakaan Digital ITB

Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi manusia. DMFC memanfaatkan membran polimer sebagai elektrolit untuk menghantarkan proton dari anoda ke katoda. Membran polimer yang biasa digunakan adalah membran komersial Nafion yang memiliki kemampuan menghantarkan proton yang baik. Akan tetapi Nafion memiliki permeabilitas metanol yang tinggi sehingga penggunaannya dalam aplikasi DMFC memiliki kekurangan. Membran selulosa bakterial terfosfatasi merupakan salah satu kandidat yang dapat menggantikan Nafion® sebagai membran elektrolit dalam aplikasi DMFC. Pada penelitian ini telah disintesis membran selulosa bakterial terfosfatasi dengan bantuan gelombang mikro. Kondisi reaksi dilakukan secara kontinu dan tidak kontinu selama 60 detik dalam oven gelombang mikro, yang sebelumnya dilakukan perendaman membran dalam campuran N,N-dimetilformamida (DMF), asam fosfat dan urea dengan variasi waktu 0-8 jam. Reaksi secara kontinu yang dimaksud adalah pemaparan gelombang mikro dilakukan dalam satu kali selama 60 detik, sedangkan pada reaksi secara tidak kontinu dilakukan enam kali pemaparan selama 10 detik. Karakteristik membran yang dihasilkan ditentukan dengan beberapa karakterisasi, antara lain analisis gugus fungsi dengan FTIR, pengukuran konduktivitas proton, kapasitas penukar ion, derajat penggembungan membran, analisis morfologi membran dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan analisis kadar fosfor dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa fosfatasi secara tidak kontinu dengan perendaman empat jam menghasilkan membran dengan konduktivitas pada suhu 80 oC paling optimum yaitu 1,14 × 10-1 S/cm. Nilai ini cukup kompetitif dengan konduktivitas Nafion pada suhu yang sama yaitu 7,63 × 10-1 S/cm. Untuk reaksi yang sama, nilai kapasitas penukar ion membran dengan perendaman empat jam juga menghasilkan kapasitas penukar ion yang paling optimum yaitu sebesar 1,81 meq/gram. Reaksi tidak kontinu juga memberikan nilai derajat penggembungan yang lebih besar dibandingkan reaksi kontinu. Analisis SEM-EDS menunjukkan bahwa seiring bertambahnya waktu perendaman, makin banyak gugus fosfat yang terikat pada rantai selulosa yang ditandai dengan meningkatnya jumlah fosfor pada permukaan membran. Dari data yang diperoleh disimpulkan bahwa reaksi fosfatasi tidak kontinu dengan waktu perendaman empat jam menghasilkan membran selulosa bakterial terfosfatasi yang dapat digunakan sebagai alternatif untuk membran elektrolit dalam DMFC.