Kajian Pengaruh Ketebalan Membran Nanofiber PVA/Kitosan Terhadap Potensinya Sebagai Filter Polusi Udara

LUQYANA ADHA AZWAT, Dr. Eng. Ahmad Kusumaatmaja, S.Si, M.Sc.

2021 | Skripsi | S1 FISIKA

Penelitian mengenai pengaruh ketebalan membran nanofiber PVA/Kitosan terhadap potensinya sebagai filter polusi udara telah dilakukan. Membran nanofiber PVA/Kitosan rasio 85/15 v/v % berhasil dibuat dengan metode elektrospinning dan didapatkan membran dengan berbagai ketebalan yaitu (150±1) µm, (220±1) µm, dan (307±1) µm. Membran tersebut diuji sifat mekaniknya menggunakan Universal Testing Machine(UTM), hasilnya menunjukkan bahwa nilai kuat tekan bertambah seiring dengan bertambahnya ketebalan membran. Dalam penelitian ini, membran nanofiber PVA/Kitosan digunakan sebagai filter asap dan diuji menggunakan Particle Counter dan Manometer. Hasil uji filtrasi menunjukkan bahwa efisiensi membran dengan ketebalan (150±1) µm, (220±1) µm, (307±1) µm masing-masing adalah (97,9±0,8)%; (98,5±0,4)%; dan (98,9±0,2)%. Hasil SEM menunjukkan membran sebelum filtrasi memiliki diameter fiber (250±2)nm dengan porositas 40,7%, dan setelah filtrasi diameter menjadi (263±3)nm dengan porositas 26,5%. Perbedaan juga terlihat pada spektrum FTIR dimana hasilnya memperlihatkan adanya puncak serapan baru dan perubahan panjang gelombang pada gugus fungsi N=O bending pada bilangan gelombang 1570cm-1, dan pada bilangan gelombang 1375cm-1 yang merupakan vibrasi dari gugus C-N stretching. Hal ini kemungkinan berasal dari senyawa nikotin pada rokok, dan senyawa hasil pembakaran.

Research on the effect of PVA/Chitosan nanofiber membrane thickness on its potential as an air pollution filter has been conducted. PVA/Chitosan nanofiber membranes with a ratio of 85/15 v/v% were successfully fabricated by electrospinning method. The obtained membranes has (150±1) µm, (220±1) µm, and (307±1) µm in thickness. The mechanical properties of the membrane were characterized using the Universal Testing Machine (UTM), the results showed that the compressive strength value increased with the increase of the thickness of the membrane. In this research, PVA/Chitosan nanofiber membrane was used as a smoke filter and tested using a Particle Counter and Manometer. The results of the filtration test show that the efficiency of the membranes with thickness (150±1) µm, (220±1) µm, (307±1) µm are (97,9±0,8)%; (98.5±0,4)%; and (98.9±0,2)%, respectively. SEM results showed that the membrane before filtration had a fiber diameter (250±2)nm with a porosity of 40,8%, and after filtration the diameter became (263±3)nm with a porosity of 26,5%. The difference is also seen in the FTIR spectrum where the results show a new absorption peak and a change in wavelength in the N=O bending functional group at a wave number of 1570cm-1, and at a wave number of 1375cm-1 which is the vibration of the C-N stretching group. This is likely to come from the nicotine compound in cigarettes, and compounds from combustion.

Kata Kunci : Membran PVA/Kitosan, Elektrospinning, Universal Testing Machine, Particle Counter, Manometer, SEM, FTIR.