FABRIKASI FIBER PVA YANG MEMUAT PARTIKEL TiO2 DENGAN METODE ELEKTROSPINING DAN POTENSI APLIKASINYA

Susiani, Dr. Harsoyo

2014 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Fiber PVA merupakan fiber yang sering digunakan dibidang biomedis sebagai media penyaring. Subtitusi bahan metal oksida pada fiber PVA biasa dilakukan untuk meningkatkan fungsi dari fiber tersebut. Penelitian ini bertujuan memuatkan partikel TiO2 ke dalam fiber PVA sehingga diperoleh material fotokatalis yang lebih fleksibel yang dapat dimanfaatkan untuk beberapa aplikasi. Fiber PVA yang memuat partikel nano TiO2 anatase telah berhasil dibuat dengan metode elektrospining. Fiber tersebut dibuat dari larutan yang merupakan campuran serbuk nano TiO2 anatase dalam 10% larutan PVA dengan rasio TiO2/PVA terbesar mencapai 60%. Proses elektrospining dilakukan pada tegangan 15 kV dengan jarak ujung anoda ke kolektor (TCD) sejauh 15 cm. Hasil analisis SEM diameter fiber dari tiap-tiap variasi rasio massa menunjukan perubahan rasio TiO2/PVA berpengaruh terhadap diameter fiber. Perlakuan pemanasan pada suhu 300 derajat C pada fiber tidak mengubah fase kristalin TiO2 dan juga tidak memperlihatkan pengaruh yang signifikan terhadap diameter fiber. Namun demikian perlakuan panas tersebut dapat mereduksi ukuran partikel TiO2. Fiber yang dihasilkan mempunyai rentang diameter dari 100-700 nm dan partikel TiO2 yang termuat pada fiber PVA memiliki rentang ukuran partikel 50- 180 nm. Hasil analisis serapan sinar UV menunjukan terjadinya serapan sinar UV pada daerah UVB. Sudut kontak maksimum tetesan air pada permukaan fiber yang telah dipanaskan berkisar 90 derajat yang terus menurun seiring bertambahnya waktu. Dengan demikian fiber hasil elektrospining potensial untuk digunakan sebagai fotokatalis dan juga sebagai material hidrofobik.

PVA fiber is usually used on biomedical field as a filter media. Metal oxide material substitution on that fiber was mostly done to enhance their function. The aim of this research was to load TiO2 nanoparticle into PVA fibers, in order to get a flexible catalytic material used for several applications. PVA fiber loaded with anatase TiO2 nanoparticle was successfully fabricated using electrospinning method. The fibers made from a mixture of anatase TiO2 nanoparticle powder in 10% aqueous PVA solution with TiO2/PVA ratio up to 60%. The electrospinning process was done at 15 kV with 15 cm tip to collector distance. The size of fiber determined using Scanning Electron Microscopy (SEM) was affected by changing of the ratio of TiO2/PVA, the larger the ratio the smaller the fiber diameters. Heat treatment at 300 degree C into the fiber did not change the anatase crystalline phase of TiO2 nanoparticles and didn’t significantly reduce fiber diameter but it could reduce TiO2 particles size in the fibers. The diameter of PVA-TiO2 fiber varied from 100-700 nm and TiO2 particle size inside that fiber varied from 50- 180 nm. The as spun fiber absorbed UV ray on the UVB region. The maximum contact angle of water droplet upon the fiber was around 90 degree and it decrease by time. So that the fibers are potential to become photocatalytic materials and hydrophobic materials.

Kata Kunci : Fiber, Polivinil Alkohol, Titanium Oksida, Elektrospining