Electronic Theses and Dissertation

Poliuretan merupakan salah satu jenis polimer yang banyak menarik perhatian dalam bidang penelitian karena sifatnya yang fleksibel, baik dalam penggunaan bahan sintetis maupun sumber daya alam sebagai bahan dasar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja membran poliuretan yang dimodifikasi dengan karbon aktif untuk aplikasi adsorpsi amonia. Proses sintesis dilakukan dengan menambahkan karbon aktif ke dalam matriks poliuretan yang menggunakan poliol dari biomassa rumput laut Gracilaria verrucosa Hudson Papenfuss sebagai komponen utamanya. Karakterisasi dilakukan terhadap karakterisasi FTIR, SEM, DTA, TGA, Uji Mekanik, Derajat Pengembangan dan Porositas. Hasil karakterisasi mekanik membran poliuretan murni (RlgPU) memiliki kuat tarik dan elongasi 17,65 MPa dan 34,9 %, sedangkan pada membran modifikasi karbon aktif (RlgPU5/AC) memiliki kuat tarik dan elongasi yang lebih tinggi sebesar 19,94 MPa dan 74,2%. Membran (RlgPU) memiliki derajat pengembangan dan porositas sebesar 11,97% dan 8,93% sedangkan Membran (RlgPU5/AC) memiliki derajat pengembangan dan porositas lebih tinggi sebesar 19,95% dan 13,46%. Analisis termal menunjukkan bahwa penambahan karbon aktif (RlgPU5/AC) menurunkan suhu degradasi awal 244,50 °C namun meningkatkan suhu degradasi akhir hingga 486,95 °C, Penambahan karbon aktif tidak hanya mempercepat proses awal degradasi, tetapi juga memperkuat ketahanan termal pada suhu tinggi. Proses adsorpsi menghasilkan kapasitas yang meningkat pada membran (RlgPU5/AC) yaitu 0,409 mg/g mengikuti Isoterm Langmuir dengan R2 0,97097 dan model kinetika adsorpsi pseudo orde satu dengan R2 = 0,9706. Penambahan karbon aktif pada membran poliuretan berhasil meningkatkan karakteristik mekanik, termal, morfologi, serta kapasitas adsorpsi amonia, sehingga membran RlgPU5/AC berpotensi lebih efektif digunakan untuk aplikasi adsorpsi amonia.

Polyurethane is one of the most promising polymers in research due to its flexible properties, whether using synthetic materials or natural resources as raw materials. This study aims to investigate the performance of polyurethane membranes modified with activated carbon for ammonia adsorption applications. The synthesis process involves adding activated carbon to the polyurethane matrix, which uses polyol derived from the biomass of Gracilaria verrucosa Hudson Papenfuss seaweed as its primary component. Characterization was performed using FTIR, SEM, DTA, TGA, mechanical testing, degree of development, and porosity analysis. The mechanical characterization results of the pure polyurethane membrane (RlgPU) showed tensile strength and elongation of 17.65 MPa and 34.9%, respectively, while the activated carbon-modified membrane (RlgPU5/AC) exhibited higher tensile strength and elongation of 19.94 MPa and 74.2%, respectively. The RlgPU membrane has a degree of expansion and porosity of 11.97% and 8.93%, respectively, while the RlgPU5/AC membrane has a higher degree of expansion and porosity of 19.95% and 13.46%, respectively. Thermal analysis shows that the addition of activated carbon (RlgPU5/AC) lowers the initial degradation temperature to 244.50 °C but increases the final degradation temperature to 486.95 °C. The addition of activated carbon not only accelerates the initial degradation process but also strengthens thermal resistance at high temperatures. The adsorption process results in increased capacity on the membrane (RlgPU5/AC) of 0.409 mg/g, following the Langmuir isoterm with R² = 0.9654 and the pseudo-first-order adsorption kinetics model with R² = 0.9706. The addition of activated carbon to the polyurethane membrane successfully improved the mechanical, thermal, morphological, and ammonia adsorption characteristics, making the RlgPU5/AC membrane potentially more effective for ammonia adsorption applications.