Electronic Theses and Dissertation

Permintaan akan air bersih yang terus meningkat mendorong pengembangan teknologi membran untuk pemurnian air. Penelitian ini menyelidiki modifikasi membran Polyethersulfone (PES) menggunakan Polyvinyl Alcohol (PVA) dan selulosa dari daun Pandanus tectorius (pandan laut) untuk meningkatkan kinerja membran dalam aplikasi filtrasi air. Fokus utama penelitian ini adalah memanfaatkan peningkatan hidrofilisitas yang diberikan oleh kedua aditif tersebut untuk meningkatkan sifat dan kinerja membran, sekaligus mengatasi kekurangan yang timbul saat masing-masing aditif digunakan secara terpisah. Penelitian ini memodifikasi membran PES dengan menambahkan aditif berupa PVA dan selulosa yang menggunakan teknik blending. Modifikasi ini dilakukan melalui metode Non-solvent Induced Phase Separation (NIPS). Karakterisasi membran melibatkan analisis morfologi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), pengujian gugus fungsi dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), pengukuran hidrofilisitas melalui Water Contact Angle (WCA), serta pengujian porositas. Selain itu, uji kinerja membran dilakukan untuk mengevaluasi fluks, selektivitas dan ketahanan fouling. Hasil penelitian menunjukkan bahwa membran MPS2, yang mengandung PVA 1% dan selulosa 2%, memberikan kinerja terbaik. Membran ini menunjukkan peningkatan fluks air yang signifikan hingga 44,82 L/m².jam dan penurunan sudut kontak menjadi 45,31°, yang mengindikasikan peningkatan hidrofilisitas yang signifikan. Selain itu, MPS2 memiliki ketahanan terhadap fouling yang sangat baik, dengan Flux Recovery Ratio (FRR) yang tinggi, mencapai 95,51%. Efek sinergis antara PVA dan selulosa berhasil meningkatkan morfologi pori dan sifat kimia permukaan, menghasilkan membran dengan keseimbangan ideal antara fluks tinggi, antifouling yang kuat, dan kestabilan struktural. Secara keseluruhan, membran PES termodifikasi PVA dan selulosa merupakan alternatif material yang berkelanjutan dan potensial untuk aplikasi pengolahan air yang efisien.

The growing demand for clean water has driven the development of membrane technology for water purification. This study investigates the modification of Polyethersulfone (PES) membranes using Polyvinyl Alcohol (PVA) and cellulose derived from Pandanus tectorius (screw pine) leaves to enhance membrane performance in water filtration applications. The main focus of this research is to harness the increased hydrophilicity provided by both additives to improve the properties and performance of the membrane, while overcoming the shortcomings that arise when each additive is used individually. In this study, the PES membrane was modified by adding PVA and cellulose as additives through a blending technique. The modification was carried out using the Non-solvent Induced Phase Separation (NIPS) method. Membrane characterization included morphological analysis using Scanning Electron Microscopy (SEM), functional group analysis using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), hydrophilicity measurement via Water Contact Angle (WCA), and porosity testing. In addition, membrane performance tests were conducted to evaluate flux, selectivity, and fouling resistance. The results showed that the MPS2 membrane, which contained 1% PVA and 2% cellulose, exhibited the best performance. This membrane demonstrated a significant increase in water flux, reaching 44.82 L/m²·h, and a decrease in contact angle to 45.31°, indicating a substantial improvement in hydrophilicity. Furthermore, MPS2 showed excellent resistance to fouling, with a high Flux Recovery Ratio (FRR) of 95.51%. The synergistic effect between PVA and cellulose successfully improved pore morphology and surface chemical properties, resulting in a membrane with an ideal balance of high flux, strong antifouling capability, and structural stability. Overall, PES membranes modified with PVA and cellulose represent a sustainable and promising alternative material for efficient water treatment applications.