Membran nanokomposit adalah versi modifikasi yang menjanjikan dari membran polimer biasa atau tradisional, seperti pada aplikasi pengolahan air dengan tiga karakteristik utama peningkatan permeasi, peningkatan penolakan dan pengurangan pengotoran. Nanokomposit menemukan aplikasinya dalam teknologi membran untuk meningkatkan kinerja bahan membran dan meningkatkan daya guna membran.
Membran dapat terdiri dari zat organik (polimer) dan zat anorganik (keramik), meskipun bahan polimer banyak dipelajari karena kekuatan mekanik, fleksibilitas, dan stabilitas kimia. Namun, batasan utama untuk penggunaan teknologi membran yang lebih besar adalah fouling membran. Pengotoran adalah proses pengendapan atau adsorpsi koloid, partikel, makromolekul (mis. Protein, polisakarida), garam, dll. Pada permukaan membran dan/atau di dalam pori-pori dan dinding pori. Hal ini menyebabkan penurunan fluks permeasi, perubahan selektivitas, dan pemisahan selama operasi filtrasi dan mengurangi umur membran. Ketika pengotoran membran disebabkan oleh pembentukan biofilm dari bahan polimer ekstraseluler dan matriks sel mikroba, maka itu disebut biofouling.
Fabrikasi membran nanokomposit dan teknik modifikasi untuk membran matriks campuran dan membran film tipis untuk membran yang digerakkan dengan tekanan dan non-tekanan menggunakan berbagai jenis nanopartikel, Seperti berbasis bahan karbon, silikon, dan polimer. Selain itu, teknik-teknik canggih untuk mencari bahan nano di berbagai jenis membran dibahas secara rinci. Efek dari sifat fisikokimia partikel nano, jenis, ukuran, dan konsentrasi pada sifat intrinsik membran seperti morfologi pori, porositas, ukuran pori, hidrofilisitas / hidrofobik, muatan permukaan membran, dan kekasaran dan kinerja membran nanokomposit dalam hal permeasi fluks, penolakan kontaminan, dan kemampuan anti-fouling menjadi hal yang dikembangkan dari modifikasi membran nanokomposit ini.
Teknologi membran melibatkan proses seperti mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, nanofiltrasi, reverse osmosis, pervaporasi, distilasi membran, dialisis, elektrodialisis, pemisahan gas, dll. Keunggulan teknologi ini daripada metode pemisahan konvensional adalah kapasitas pelepasan tinggi, fleksibilitas operasi, dan efektivitas biaya. Sejak dua dekade terakhir, membran sintetis sedang diteliti dan dikomersialkan untuk keperluan industri dan rumah tangga.
Penelitian ini telah melakukan fabrikasi atau sintesis sampel Nanokomposit (SiO2-PVA-Gelatin)yang dihasilkan dengan metode fisis untuk preparasi nanopartikel SiO2. Kemudian nanopartikel SiO2 yang dihasilkan dari metode milling dengan HEM dan gelatin yang fungsinya sebagai pengisi atau filler ditambahkan dalam larutan PVA yang sudah dipersiapkan terlebih dahulu dengan berbagai variasi konsentrasi. Setelah itu, proses molding atau pencetakan lapisan tipis atau membran naanokomposit ini dilakukan dengan metode spreading di atas sebuah permukaan yang halus dan rata. Hasilnya telah diperoleh dan sudah memperlihatkan karakteristik sebagai modifikasi membran dengan beberapa sifat-sifat yang mengindikasikan sebagai membran Nanokomposit (SiO2-PVA-Gelatin).
Penelitian ini terus akan dilakukan untuk menghasilkan optimalisasi pada fungsi dan kinerja membran nanokomposit berbasis pada SiO2 dan polimer yang meliputi penggunaan PVA dan gelatin. Dengan demikian penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan pada modifikasi membran untuk menggantikan jenis membran konvensional atau biasa, seperti untuk penggunaan proses filtrasi pengotor dari pengolahan air bersih dan dialisisdengan tiga karakteristik utama peningkatan permeasi, peningkatan penolakan dan pengurangan pengotoran.
Penulis: Jan Ady
Informasi tentang preparasi bahan terkait sifat dan karakteristik mikroskopik jenis bahan ini, terutama berbasis pada SiO2 dan polimer secara detail dapat dilihat pada tulisan kami di: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1445/1/012016/pdf(To cite this article: Jan Ady et al 2020 J. Phys.: Conf. Ser. 1445 012016). “Synthesis of SiO2 – PVA – Gelatine Nanocomposite Membrane byHandling of the Gelatine.”
