Pengaruh Suhu Sintering terhadap Morfologi dan Sifat Mekanik Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Maya Machfudzoh 1410100038 Dosen Pembimbing : Ir. Endang Purwanti S., MT. Hamzah Fansuri, M.Si, Ph.D 25 Juli 2014 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Oksida Perovskit Mampu melepaskan Oksigen Kisi ABO 3 A = Alkali Tanah B = Logam Transisi
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Membran Rapat Asimetris Proses Pemisahan Oksigen Reaksi Oksidasi Parsial metana membentuk syn-gas Selektivitas dan permeabilitas tinggi (Tan dkk., 2011)
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Lapisan Rapat Lapisan Berpori Tebal Tipis Fluks Oksigen Rendah Mudah Retak Pori Sponge-like Pori Finger-like Fluks O 2- Rendah Membran Bagian rapat yang tipis dan kuat Fluks O 2- Tinggi
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Metode Preparasi Membran Rapat Asimetris Pelapisan Slurry pada pendukung mentah (+) Dihasilkan membran yang rapat. tidak banyak menggunakan bahan kimia ( Yustisi, 2013) (-) Sulit mendapatkan struktur asimetris (Wei dkk., 2008) 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
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah suhu sintering diatas 1400 C menyebabkan densifikasi yang berlebih (Tan dkk., 2013)
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Permasalahan yang muncul dari pembuatan membran rapat asimetris CaTiO 3 ini adalah belum diketahui suhu sintering yang tepat untuk membentuk membran rapat asimetris CaTiO 3 dengan binder polimer PEI.
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu sintering terhadap morfologi dan sifat mekanik membran rapat asimetris CaTiO 3
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Perovskit CaTiO 3 dan Preparasi Membran rapat asimetris.
Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 XRD SEM TGA TMA Micro Vickers Hardness
Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 CaCO 3 TiO 2 Aqua DM N-Metil-2-Pirolidon Polieterimida
Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Solid State + Kalsinasi bertahap Sampai suhu 1200 C selama 4 jam CaCO 3 TiO 2 XRD
Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Inversi Fasa + T = 70 C, 24 Jam
Alat Bahan Sintesis Oksida Perovskit Preparasi Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 890 C 1100 C 1200 C Disinter TMA Micro Vickers Hardness SEM
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Analisa Difraktogram CaTiO 3 Intensitas (arbitrary unit) PDF No. 00-022-0153 CaTiO 3 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 2θ ( )
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Termogram TGA Membran Mentah
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Membran Setelah Sintering 890 C X Sangat Rapuh 1100 C 1200 C
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Foto SEM Penampang Lintang Setelah Sintering Sebelum Sintering Finger like 1100 C Finger like Finger like 1200 C
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Foto SEM Permukaan Rapat Setelah Sintering Sebelum Sintering 1100 C Kerapatan 1200 C
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Foto SEM Permukaan Berpori Setelah Sintering Sebelum Sintering 1100 C Porositas 1200 C
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Pengujian TMA 16 Koefisien Muai Panas (10-6 C -1 ) 14 12 10 8 6 4 Suhu sintering: 1100 o C Suhu sintering: 1200 o C Suhu Sintering ( C) Koefisien Muai Panas (10-6 C -1 ) 1100 12,78 1200 10,82 2 0 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100-2 -4 Suhu ( C)
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Ilustrasi densifikasi membran saat sintering 1100 C 1200 C Rongga Udara Kerapatan
Sintesis CaTiO 3 Membran Rapat Asimetris CaTiO 3 Pengujian Kekerasan Membran dengan Metode Vickers 2 1.5 4 1 0.5 1 2 3 0-1 0 1 2 3 4 5 6 7-0.5-1 -1.5-2 5-2.5-3 Suhu Sintering 1100 C 1200 C No. D 1 (µm) D 2 (µm) Hv (Kgf/mm 2 ) 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 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
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/mm 2
Terima Kasih