Electronic Theses and Dissertation

Fouling adalah masalah utama yang terjadi pada aplikasi membran hidrofobik seperti polivinilidena fluorida (PVDF). Berbagai strategi telah diterapkan untuk mencegah pengotoran, termasuk modifikasi permukaan membran dengan menggabungkan polimer dan aditif hidrofilik. Dalam penelitian ini, penggunaan gabungan dua aditif organik, polietilen glikol (PEG) dari kelompok sintesis (non-bio) dan jernang dari kelompok bioresin, telah diselidiki. Masalah lain yang timbul dengan penggunaan aditif organik terkait dengan stabilitas kimia yang rendah. Oleh karena itu, reaksi koordinasi dengan ikatan kovalen Fe3+ juga telah dilakukan untuk meningkatkan stabilitas membran. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh kombinasi kedua aditif tersebut terhadap sifat dan kinerja membran PVDF. Lima jenis membran film tipis dengan komposisi yang berbeda dibuat dengan metode non-solvent induced phase separation (NIPS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa membran M-PD (PVDF/PEG/Jernang) meningkatkan hidrofilisitas membran sehingga menghasilkan fluks air murni yang tinggi (98,7 L/m2h) dan rejeksi asam humat yang sangat baik (99,09%). Namun reaksi koordinasi dengan PEG dan Fe3+ serta PEG/Jernang dan Fe3+ mengakibatkan berkurangnya fluks air dan asam humat. Reaksi koordinasi berhasil meningkatkan stabilitas membran yang dibuktikan dengan nilai flux recovery ratio (FRR) < 100%.

Kata kunci: fouling, bioresin jernang, polietilen glikol, polivinilidena fluoride, reaksi koordinasi

Fouling is a major problem that occurs in hydrophobic membrane applications such as polyvinylidene fluoride (PVDF). Various strategies have been implemented to prevent fouling, including modification of the membrane surface by combining polymers and hydrophilic additives. In this study, the combined use of two organic additives, polyethylene glycol (PEG) from the synthesis group and jernang from the bioresin group, was investigated. Another problem that arises with the use of organic additives is related to their low chemical stability. Therefore, coordination reactions with Fe3+ covalent bonds have also been investigated to improve membrane stability. The specific objective of this research is to study the effect of the combination of both additives on the properties and performance of PVDF membranes. Five types of thin film membranes with different compositions were prepared by non-solvent induced phase separation (NIPS) method. The result showed that membrane M-PD (PVDF/PEG/Jernang) improved the membrane hydrophilicity, resulting in high pure water flux (98.7 L/m2h) and humic acid rejection (99,08%). However, the coordination reaction with PEG and Fe3+ as well as PEG/Jernang and Fe3+ resulted in reduced water and humic acid flux. Coordination reaction successfully increased membrane stability as evidenced by flux recovery ratio (FRR) < 100%. Keywords: fouling, jernang bioresin, polyethylene glycol, polyvinylidene fluoride, coordination reaction