Maya Machfudzoh

1410100038

Dosen Pembimbing : Ir. Endang Purwanti S., MT.

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

Pengaruh Suhu Sintering terhadap

Morfologi dan Sifat Mekanik

Membran Rapat Asimetris CaTiO3

25 Juli 2014

Hamzah Fansuri, M.Si, Ph.D

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

Oksida Perovskit

ABO3

A = Alkali Tanah B = Logam Transisi

Mampu melepaskan Oksigen Kisi

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

• Proses Pemisahan Oksigen • Reaksi Oksidasi Parsial

metana membentuk syn-gas

Membran Rapat Asimetris

Selektivitas dan permeabilitas

tinggi (Tan dkk., 2011)

Membran Bagian rapat

yang tipis dan kuat

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

Lapisan Rapat

Lapisan Berpori

Tebal Fluks Oksigen

Rendah

Tipis Mudah Retak

Pori Sponge-like

Fluks O2- Rendah

Pori Finger-like

Fluks O2- Tinggi √

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

Pelapisan Slurry

pada pendukung

mentah

(+) Dihasilkan membran

yang rapat. tidak banyak

menggunakan bahan kimia

( Yustisi, 2013)

(-) Sulit mendapatkan

struktur asimetris (Wei

dkk., 2008)

Metode Preparasi Membran Rapat Asimetris

Inversi Fasa

(+) Mudah dilakukan,

tahapan singkat, dapat

membentuk struktur rapat

asimetris (Wei dkk., 2008)

(-) Banyak faktor yang

harus diperhatikan (Wei

dkk., 2008)

• Jenis Polimer • Pelarut • Non-pelarut • Kekentalan • Ukuran partikel • Suhu Sintering

Morfologi Membran dan Sifat Mekanik

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

suhu sintering diatas 1400°C menyebabkan densifikasi yang berlebih (Tan dkk., 2013)

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

Permasalahan yang muncul dari pembuatan membran rapat asimetris CaTiO3 ini adalah belum diketahui suhu sintering

yang tepat untuk membentuk membran rapat asimetris CaTiO3 dengan binder polimer PEI.

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu sintering terhadap morfologi dan sifat mekanik membran

rapat asimetris CaTiO3

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah

Perovskit CaTiO3 dan Preparasi Membran rapat asimetris.

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO3

XRD SEM

TMA Micro Vickers Hardness TGA

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO3

CaCO3 TiO2 Aqua DM

N-Metil-2-Pirolidon Polieterimida

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO3

+

Kalsinasi bertahap Sampai suhu 1200°C selama 4 jam

CaCO3 TiO2

Solid State

XRD

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO3

+

T = 70°C, 24 Jam

Inversi Fasa

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO3

Disinter

890°C

1100°C

1200°C

TMA

Micro Vickers Hardness

SEM

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

Analisa Difraktogram CaTiO3

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Inte

nsita

s (a

rbit

rary

unit

)

2θ (°)

PDF No. 00-022-0153

CaTiO3

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

Termogram TGA Membran Mentah

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

Membran Setelah Sintering

890°C

1100°C

1200°C

Sangat Rapuh X

√

√

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

1100°C

1200°C

Foto SEM Penampang Lintang Sebelum Sintering

Setelah Sintering

Finger like

Finger like

Finger like

Foto SEM Permukaan Rapat

Sebelum Sintering

Setelah Sintering

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

1100°C

1200°C Kerapatan

Foto SEM Permukaan Berpori

Sebelum Sintering

Setelah Sintering

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

1100°C

1200°C

Porositas

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

Koe

fisie

n M

uai P

anas

(10-6

C-1

)

Suhu (°C)

Suhu sintering: 1100oC

Suhu sintering: 1200oC

Pengujian TMA

Suhu

Sintering (°C)

Koefisien Muai

Panas (10-6 C-1)

1100 12,78

1200 10,82

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

Rongga Udara

Ilustrasi densifikasi membran saat sintering

1100°C 1200°C

Kerapatan

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Sintesis CaTiO3 Membran Rapat Asimetris CaTiO3

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

-1 0 1 2 3 4 5 6 7

1 2 3

4

5

Suhu

Sintering

No. D1 (µm) D2 (µm) Hv (Kgf/mm2)

1100°C

1 206,2 210,4 21,4

2 532,4 493,3 3,5

3 283,2 244,5 13,3

4 453,7 383,1 5,3

5 411,0 377,9 6,0

1200°C

1 173,9 205,5 25,8

2 209,6 199,1 22,2

3 229,5 198,4 20,3

4 219,2 218,0 19,4

5 188,0 205,6 23,9

Pengujian Kekerasan Membran dengan Metode Vickers

PENDAHULUAN METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

1. Suhu sintering berpengaruh terhadap morfologi dan sifat meknik

2. Semakin besar suhu sintering, semakin tinggi kerapatan dan kekerasannya. Namun, porositas dan koefisien muai panas semakin rendah

3. Struktur pori yang dihasilkan yaitu finger-like. 4. koefisien muai panas dan kekerasan membran saat disinter

pada suhu 1200°C sebesar 10,82×10-6 C-1 dan 19,4-25,8 Kgf/mm2

Terima Kasih