MIXED MATRIX MEMBRANE ADSORBERS (MMMAS) SELULOSA ASETAT- NANOPARTIKEL BESI OKSIDA UNTUK PENGHILANGAN UREA DALAM AIR LIMBAH DIALISAT SIMULASI | ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION

Electronic Theses and Dissertation

Universitas Syiah Kuala

    THESES

MIXED MATRIX MEMBRANE ADSORBERS (MMMAS) SELULOSA ASETAT- NANOPARTIKEL BESI OKSIDA UNTUK PENGHILANGAN UREA DALAM AIR LIMBAH DIALISAT SIMULASI


Pengarang

Rizqa Afdhila - Personal Name;

Dosen Pembimbing

Saiful - 196909221994121001 - Dosen Pembimbing I
Surya Lubis - 196905101999032001 - Dosen Pembimbing II



Nomor Pokok Mahasiswa

2308203010007

Fakultas & Prodi

Fakultas MIPA / Kimia (S2) / PDDIKTI : 47101

Subject
-
Kata Kunci
-
Penerbit

Banda Aceh : Fakultas mipa., 2026

Bahasa

No Classification

-

Literature Searching Service

Hard copy atau foto copy dari buku ini dapat diberikan dengan syarat ketentuan berlaku, jika berminat, silahkan hubungi via telegram (Chat Services LSS)

Mixed Matrix Membrane Adsorbers (MMMAs) berbasis selulosa asetat yang dimodifikasi dengan nanopartikel besi oksida (MMMAs SA-NPs Fe₂O₃) telah disintesis dan diaplikasikan untuk penghilangan urea dalam air limbah dialisat simulasi. NPs Fe₂O disintesis dari pasir besi dengan metode ekstraksi menggunakan asam klorida dan presipitasi menggunakan ammonium hidroksida. Hasil karakterisasi menunjukkan NPs Fe₂O3 yang diperoleh memiliki ukuran kristal rata-rata 26,72 nm , ukuran partikel pada rentang 30,82–62,93 nm, luas permukaan spesifik 4,838 m²/g, volume pori 0,047 cc/g, dan radius pori rata-rata 26,538 Å dengan struktur mesopori. MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ disintesis menggunakan metode non-solvent induced phase separation (NIPS) dengan variasi loading NPs Fe2O3 sebesar 10%, 20%, 30%, dan 40%. Hasil pengujian kinerja membran menunjukkan bahwa fluks air pada MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40% lebih tinggi (507,61 L/m² jam) dibandingkan membran SA0 (420,38 L/m²jam). Namun kuat tarik membran menurun dari 2,67 Kgf/mm² menjadi 1,18 Kgf/mm². Derajat pengembangan membran meningkat dari 38,99% pada membran SA0 menjadi 59,78% pada MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40%. Kapasitas adsorpsi urea MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40% sebesar 8,25 mg/g. Uji transpor urea menunjukkan total removal meningkat seiring waktu, setelah 6 jam pengujian, MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40% mampu menghilangkan 132,88 mg/g (41,59%), sedangkan membran SA0 hanya 87,13 mg/g (27,27%). Hasil uji klirens urea menunjukkan peningkatan kinerja pemisahan, dengan nilai klirens setelah 1 jam dan 6 jam sebesar 10,30 dan 13,72 mL/menit untuk MMMAs SA- NPs Fe₂O, sedangkan membran SA0 sebesar 6,43 dan 9,00 mL/menit. Uji regenerasi menunjukkan bahwa kemampuan penghilangan urea menurun seiring bertambahnya siklus penggunaan dari 43,40% pada regenerasi pertama menjadi 11,13% pada regenerasi ketiga. MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ menunjukkan potensi sebagai MMMAs untuk aplikasi penghilangan urea, meskipun diperlukan optimasi lebih lanjut untuk meningkatkan stabilitas mekanik dan kemampuan regenerasi.
Kata Kunci : Mixed Matrix Membrane Adsorbers, adsorpsi, nanopartikel, besi oksida, urea

Mixed Matrix Membrane Adsorbers (MMMAs) based on cellulose acetate modified with iron oxide nanoparticles (MMMAs SA–NPs Fe₂O₃) were successfully synthesized and applied for urea removal from simulated dialysate waste. Fe₂O₃ nanoparticles were synthesized from iron sand via hydrochloric acid extraction followed by ammonium hydroxide precipitation. Characterization results indicated that the obtained Fe₂O₃ nanoparticles exhibited an average crystallite size of 26.72 nm and particle sizes ranging from 30.82 to 62.93 nm. BET–BJH analysis revealed a specific surface area of 4.838 m²/g, a pore volume of 0.047 cc/g, and an average pore radius of 26.538 Å, confirming a mesoporous structure. MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ were fabricated using the non-solvent induced phase separation (NIPS) method with Fe₂O₃ loadings of 10%, 20%, 30%, and 40%. Membrane performance tests showed that the water flux of MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40% (507.61 L/m²·h) was higher than that of the pristine cellulose acetate membrane (420.38 L/m²·h). However, the tensile strength decreased from 2.67 to 1.18 Kgf/mm². The swelling degree increased from 38.99% for the pristine membrane to 59.78% for MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40%. The urea adsorption capacity of MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40% reached 8.25 mg/g. Urea transport experiments demonstrated that total urea removal increased with time; after 6 h, MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ 40% removed 132.88 mg/g (41.59%), whereas the pristine membrane removed only 87.13 mg/g (27.27%). Urea clearance tests further confirmed enhanced separation performance, with clearance values after 1 and 6 h of 10.30 and 13.72 mL/min for MMMAs SA–NPs Fe₂O₃, compared to 6.43 and 9.00 mL/min for the pristine membrane. Regeneration tests indicated a gradual decline in urea removal efficiency with increasing reuse cycles, decreasing from 43.40% in the first regeneration to 11.13% in the third regeneration. Overall, MMMAs SA–NPs Fe₂O₃ demonstrate promising potential for urea removal applications, although further optimization is required to improve mechanical stability and regeneration performance. Keywords: Mixed Matrix Membrane Adsorbers, adsorption, nanoparticles, iron oxide, urea

Citation



    SERVICES DESK