MEMBRAN HIBRID POLISULFON TERSULFONASI / LEMPUNG BENTONIT DAN KARAKTERISASINYA

Abstract

RINGKASAN Membran Hibrid Polisulfon Tersulfonasi/ Lempung Bentonit dan Karakterisasinya; Imam Safi’i, 081810301035; 2013: 37 halaman; Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Fuel cell merupakan salah satu energi alternatif yang menghasilkan energi listrik, air dan panas dengan cara mengoksidasi bahan bakar secara elektrokimia (Smith et al., 2001). Tiga komponen penting yang terdapat fuel cell adalah bahan bakar, elektroda (anoda, katoda), dan membran polimer elektrolit (MPE). MPE sangat menarik perhatian karena merupakan komponen kunci dalam Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) (Costamanga, 2001). Sampai saat ini MPE yang banyak digunakan dalam Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) adalah Nafion. Nafion masih memiliki kelemahan, salah satunya harga mahal dan permeabilitas metanol yang tinggi . Oleh karena itu, perlu adanya usaha untuk memperbaikinya. Salah satu usaha yang dipilih adalah mengganti Nafion dengan PSf karena polisulfon (PSf) merupakan polimer termoplastik dan polimer PSf juga cukup mudah dalam proses sulfonasinya (Handayani dkk, 2008). Namun disisi lain, semakin besar derajat sulfonasi umumnya menyebabkan ketahanan mekanik yang semakin rendah (Piluharto dkk, 2011). Sehingga, diperlukan usaha untuk meningkatkan kinerja MPE yang berbasi polisulfon tersulfonasi (SPSf). Usaha yang dipilih untuk memperbaiki kelemahan ini dilakukan dengan cara hibrid dengan bentonit. Bentonit dipilih sebagai bahan hibrid karena harga, ketersediaanya, sifat fisik, ketahanan panas, dan kimianya (Linggawati et al., 2004). Fokus penelitian ini adalah melihat pengaruh variasi konsentrasi bentonit yang dihibridkan pada SPSf terhadap perubahan karakteristik fisik dan kimia. Mengacu pada hal di atas maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi bentonit 0%, 2%, 4%, 6%, 8% sebagai bahan hibrid dengan SPSf terhadap karakteristik sifat kimia yang meliputi analisa gugus fungsi, kapasitas penukar ion (KPI) pada membran SPSf/ bentonit yang dihasilkan, (ii) mengetahui vii pengaruh variasi bentonit 0%, 2%, 4%, 6%, 8% sebagai bahan hibrid dengan SPSf terhadap karakteristik fisik yang meliputi uji daya serap air (DSA) pada membran SPSf/ bentonit yang dihasilkan. Penelitian diawali dengan melakukan proses sulfonasi Polisulfon (PSf), pembuatan membran PSf, SPSf, dan hibrida. Selanjutnya, keseluruhan membran yang telah terbentuk dikarakterisasi sifat fisiknya yang meliputi uji Daya Serap Air (DSA) dan sifat kimia yang meliputi analisa gugus fungsidan kapasitas penukar ion (KPI). Hasil penelitian menunjukkan keberhasilan proses sulfonasi heterogen dengan H 2 SO 4 5M sebagai agen pensulfonasi, keberhasilan ini ditunjukkan melalui hasil analisis gugus fungsi FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). Adanya pita serapan yang muncul pada bilangan gelombang ~1025 cm