Electronic Theses and Dissertation

Air merupakan salah satu kebutuhan dasar manusia, air berperan penting dalam menjaga keseimbangan ekosistem dan mendukung berbagai aktivitas industri. namun, laju pertumbuhan populasi dan masifnya industrialisasi telah meningkatkan tekanan terhadap ketersediaan air bersih. salah satu tantangan terbesar adalah pencemaran air, khususnya oleh logam berat seperti besi (fe) yang dihasilkan dari berbagai aktivitas, termasuk penambangan. penelitian ini berfokus pada pengembangan membran polietersulfon (pes) yang ditingkatkan dengan penambahan nanoselulosa dari genjer dan graphene oxide. membran akan diproduksi menggunakan metode non-solvent induced phase separation (nips) dengan variasi konsentrasi aditif untuk mempelajari pengaruhnya terhadap morfologi, sifat fisika-kimia, dan kinerja membran dalam menghilangkan logam berat fe dari air. hasil modifikasi ini menunjukkan peningkatan signifikan pada fluks air murni, di mana membran pn2go mencapai nilai tertinggi 34,72 l/m²·h. analisis fourier-transform infrared (ftir) pada membran termodifikasi mengungkapkan adanya gugus fungsi penting seperti –oh, c=c aromatik, o=s=o, c–s, c–o, dan c=o, serta potensi pembentukan ikatan hidrogen. secara morfologi, hasil scanning electron microscopy (sem) menunjukkan bahwa modifikasi berhasil menciptakan ukuran dan distribusi pori yang lebih banyak dan merata. dari sisi mekanik, penambahan nanoselulosa meningkatkan kekuatan tarik dan fleksibilitas membran. semua membran yang dimodifikasi menunjukkan koefisien permeabilitas yang berada dalam rentang ultrafiltrasi. meskipun demikan, kemampun rejeksi logam berat pada membran modifikasi masih belum sesuai dengan yang diharapkan. sehingga dapat disimpulkan membran kurang sesuai untuk penyisihan logam berat, namun baik morfologi, kekuatan mekanik, dan fluks air murni mengalami peningkatan yang baik. kata kunci: membran, polyethersulfone, nanocellulose, graphene oxide, logam berat

Water is a fundamental human need, playing a crucial role in maintaining ecosystem balance and supporting diverse industrial activities. However, the accelerating pace of population growth and extensive industrialization have intensified pressure on the availability of clean water. One of the most significant challenges is water pollution, particularly by heavy metals such as iron (Fe), which originates from various activities, including mining. This research focuses on the development of polyethersulfone (PES) membranes enhanced by the incorporation of nanosellulose derived from limnocharis and graphene oxide. The membranes will be fabricated using the Non-Solvent Induced Phase Separation (NIPS) method, with variations in additive concentrations to investigate their influence on the morphology, physicochemical properties, and performance of the membranes in removing heavy metal Fe from water. The results of this modification demonstrate a significant improvement in pure water flux, with the PN2GO membrane achieving the highest value of 34.72 L/m²·h. Fourier-transform infrared (FTIR) analysis of the modified membranes revealed the presence of important functional groups such as –OH, aromatic C=C, O=S=O, C–S, C–O, and C=O, along with the potential for hydrogen bond formation. Morphologically, Scanning Electron Microscopy (SEM) results indicated that the modification successfully led to a greater number and more uniform distribution of pores. Mechanically, the addition of nanocellulose enhanced the tensile strength and flexibility of the membranes. All modified membranes exhibited permeability coefficients within the ultrafiltration range. Despite these improvements, the heavy metal rejection capability of the modified membranes did not meet expectations. Consequently, it can be concluded that while the membranes are less suitable for heavy metal removal, their morphology, mechanical strength, and pure water flux exhibited promising enhancements. Keywords: membrane, polyethersulfone, nanocellulose, graphene oxide, heavy metals