SINTESIS DAN KARAKTERISASI MEMBRAN KOMPOSIT BERBASIS POLI(VINILIDEN FLUORIDA)/MWCNT/Fe3O4 - Yurin Karunia Apsha Albaina Iasya, - (2022)
Teknologi membran merupakan teknik pengolahan air yang banyak digunakan. Kinerja membran komposit yang unggul terletak pada pemilihan bahan, teknik sintesis, dan morfologinya. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi mengenai metode sintesis dan karakteristik membran komposit Poli(Viniliden Fluorida)/MWCNT/Fe3O4. Membran komposit disintesis melalui metode inversi fasa dengan komposisi optimum (%w/v) Poli(viniliden Fluorida)/PVDF (18 gram), MWCNT (1 mg), nanopartikel Fe3O4 (2 mg), dan pelarut DMAC (100 mL). Membran komposit hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan instrumentasi Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX), serta sifat mekanik, sudut kontak dan uji aktivitas antibakteri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara PVDF, MWCNT, dan Fe3O4 diindikasikan dengan serapan khas spektrum FTIR pada bilangan gelombang 605 cm-1 untuk vibrasi Fe-O, 3406 cm-1 dan 2359 cm-1 untuk vibrasi O-H, 1732 cm-1 untuk vibrasi C=O, serta 1618 cm-1 untuk vibrasi C=N. Fotograf SEM menunjukkan bahwa penambahan MWCNT dan Fe3O4 menyebabkan modifikasi struktur dan perubahan ukuran pori membran PVDF dari 130 nm menjadi 100 nm. Hasil difaktogram sinar-X menunjukkan adanya pergeseran puncak difraksi pada 2θ 18,09o menjadi 18,18o; 20,26o menjadi 19,96o; dan puncak difraksi baru setelah membran dimodifikasi yaitu pada 2θ 16,01o; 26,96o dan 39,12o. Selain itu kristalinitas membran meningkat dari 38,22% menjadi 42,97% yang mengkonfirmasi modifikasi strukur morfologi dari membran PVDF dengan penambahan MWCNT dan Fe3O4. Hal ini didukung dengan peningkatan kuat tarik membran dari 10 MPa menjadi 24 MPa. Penambahan MWCNT dan Fe3O4 juga meningkatkan hidrofilisitas membran komposit, ditunjukkan dengan penurunan sudut kontak air dari 73,47o menjadi 61,80o, serta peningkatan aktivitas antibakteri membran terhadap bakteri S. aureus (ZOI = 6,2 mm dan %BKR 68,5%) dan P. aeruginosa (ZOI = 6,2 mm dan %BKR 51,2%) yang mengindikasikan penambahan MWCNT dan Fe3O4 berpotensi dapat mencegah fouling pada membran PVDF karena bakteri. Kata kunci: membran komposit, PVDF/MWCNT/Fe3O4, sintesis, karakterisasi Membrane technology is a technique in water treatment that is widely used. The superior performance of composite membranes lies in the selection of materials, synthesis techniques, and morphology. This study aims to obtain information about the synthesis method and the characteristics of the Poly(vinylidene Fluoride)/MWCNT/Fe3O4 composite membrane. The composite membrane was synthesized using the phase inversion method with the composition optimum (%w/v) Poly(vinylidene Fluoride)/PVDF (18 grams), MWCNT (1 mg), Fe3O4 nanoparticles (2 mg), and DMAC solvent (100 mL). The synthesized composite membranes were characterized using Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX), mechanical properties, contact angle and antibacterial activity. The results showed that the interaction between PVDF, MWCNT, and Fe3O4 was indicated by the typical absorption spectrum of the FTIR at wave numbers 605 cm-1 for Fe-O vibrations, 3406 cm-1 and 2359 cm-1 for O-H vibrations, 1732 cm-1 for vibrations C=O, and 1618 cm-1 for the C=N vibration. SEM photographs showed that the addition of MWCNT and Fe3O4 caused structural modifications and changes in the pore size of the membrane PVDF from 130 nm to 100 nm. The results of the X-ray diffractogram showed a shift in the diffraction peak at 2θ 18.09o to 18.18o; 20.26o to 19.96o; and a new diffraction peak after the membrane was modified at 2θ 16.01o; 26.96o and 39.12o. In addition, the crystallinity of the membrane increased from 38.22% to 42.97% which confirmed the modification of the morphological structure of the PVDF membrane with the addition of MWCNT and Fe3O4, this was indicated by an increase in the tensile strength of the membrane from 10 MPa to 24 MPa. The addition of MWCNT and Fe3O4 also increased the hydrophilicity of the composite membrane, indicated by a decrease in the water contact angle from 73.47o to 61.80o, and a slight increase in the antibacterial activity of the membrane against S. aureus bacteria (ZOI = 6.2 mm and %BKR 68.5). %) and P. aeruginosa (ZOI = 6.2 mm and %BKR 51.2%) which indicated that the addition of MWCNT and Fe3O4 could prevent fouling due to bacteria. Keywords: composite membrane, PVDF/MWCNT/Fe3O4, synthesis, characterization