Laporkan Masalah

PENGARUH KONSENTRASI PELARUT ASAM ASETAT TERHADAP MUNCULNYA “BEAD” PADA NANOFIBER PVA/KITOSAN

M. Solihul Mu'min, Dr. Kuwat Triyana

2014 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Proses elektrospinning telah dilakukan pada larutan PVA/kitosan untuk menghasilkan nanofiber dengan ukuran diameter yang kecil dan seragam yang bebas dari struktur beads. Pada penelitian ini, larutan PVA/kitosan dibuat dengan memvariasi konsentrasi pelarut asam asetat mulai dari 1% sampai 20% dan rasio massa PVA/kitosan adalah 10/1 sampai 10/3. Tegangan listrik dan jarak antara tipkolektor berturut-turut ditetapkan sebesar 15 kV dan 14 cm. Pengukuran yang dilakukan pada larutan PVA/kitosan mencakup sifat-sifat berupa konduktivitas, pH, viskositas, dan tegangan permukaan. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi asam asetat dapat merubah nilai semua sifat-sifat larutan tersebut. Semakin tinggi konsentrasi asam asetat, konduktivitas, pH, dan tegangan permukaan larutan PVA/kitosan semakin berkurang, sementara viskositasnya cenderung meningkat. Ukuran diameter nanofiber PVA/kitosan dengan rasio massa 10/1 dalam pelarut asam asetat dengan konsentrasi 1%, 5%, 10%, 15%, dan 20% berturut-turut adalah 160±18 nm, 134±11 nm, 101±11 nm, 95±18 nm, dan 63±12 nm. Namun, semakin tinggi konsentrasi asam asetat, semakin banyak jumlah beadyang dihasilkan pada nanofiber. Nanofiber PVA/kitosan yang bebas dari beaddihasilkan pada rasio PVA/kitosan 10/2 dengan ukuran diameter 120 nm. Peningkatan rasio PVA/kitosan menjadi 10/3 membuat proses elektrospinning semakin sulit dilakukan dan mengakibatkan pembentukan nanofiber berjalan dengan sangat lambat. Spektra FTIR menunjukkan bahwa nanofiber yang dihasilkan merupakan gabungan dari polimer PVA dan kitosan. Sementara itu, data XRD menunjukkan bahwa nanofiber PVA/kitosan memiliki kristalinitas yang lebih rendah dibandingkan dengan nanofiber PVA. Nanofiber PVA/kitosan juga masih mampu mempertahankan strukturnya meskipun direndam di dalam larutan KOH 40% selama 24 jam. Ini menunjukkan bahwa nanofiber PVA/kitosan memiliki potensi sebagai membran elektrolit untuk aplikasi fuel sel.

Electrospinning of PVA/chitosan solutions has been carried out to obtain nanofiber with small and uniform in diameter without bead structure. In this research, PVA/chitosan solutions were prepared in the acetic acid with the range of concentration from 1% to 20% and mass ratio of PVA to chitosan is from 10/1 to 10/3. The applied voltage and distance between spineret to collector were set at 15 kV and 14 cm, respectively. The solution properties of PVA/chitosan were also measured such as, conductivity, pH, viscosity, and surface tension. The additon of acetic acid concentration decrease conductivity, pH, and surface tension of the solution, while viscosity in the solution increase. It is because of more repulsive forces occur between charged molecule in the solution at higher acetic acid concentration. Electrospun PVA/chitosan nanofiber diameters for 1%, 5%, 10%, 15%, and 20% acetic acid were 160 nm±18, 134±11 nm, 101±11 nm, 95±18 nm, and 63±12 nm, respectively. The more acetic acid in solution, however, the more beads will appear. Electrospun PVA/chitosan nanofiber with free of beads is produced from PVA/chitosan solutions with mass ratio 10/2 and fiber diameter obtained is 120±12 nm. Additon of mass ratio become 10/3 makes the the solution more difficult to electrsospin and lead to very slow nanofiber production. FTIR spectra showed that electrospun nanofiber consist of PVA and chitosan. Meanwhile, XRD data showed that nanofiber from PVA/chitosan blend has very lower crystallinity than nanofiber from pure PVA. The nanofiber also can maintain its fiber structure after soaking in KOH 40 wt% solution for 24 hours and potentially behave to be electrolyte membrane for fuel cells application.

Kata Kunci : Nanofiber, elektrospinning, kitosan, asam asetat, sifat-sifat larutan


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.