2018 : Kajian Permeabilitas Oksigen Membran Komposit Co3O4/ BaxSr1-xCo0,8Fe0,2O3-δ (0,5≤x≤0,7) Sebagai Membran Penghantar Ion Oksigen

Ir. Endang Purwanti Setyaningsih MT.
Hamzah Fansuri S.Si., M.Si., Ph.D
Wahyu Prasetyo Utomo S.Si, M.Si


Abstract

Membran penghantar ion-elektron, dikenal juga dengan Mixed Ionic and Electronic Conducting Membrane (MIEC), merupakan jenis membran yang potensial digunakan dalam proses pemisahan oksigen dari udara maupun dalam proses konversi gas metana menjadi bahan bakar cair melalui reaksi oksidasi parsial metana. Untuk mencapai terget komersial, permeabilitas membran ini terhadap oksigen haruslah tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan fluks permeasi oksigen membran BaxSr1-xCo0,8Fe0,2O3-δ (0,5≤x≤0,7)(BSCF xx82) dengan membentuk komposit membran asimetris Co3O4/BSCF xx82 serta mendapatkan metode pelapisan katalis terbaru pada membran BSCF xx82 yang relatif sederhana sehingga berpotensi untuk diaplikasikan dalam skala industri. Material BSCF dipilih karena dikenal memiliki fluks oksigen yang baik serta kestabilan sturktur yang baik pula. Co3O4 dikenal sebagai salah satu katalis reaksi reduksi oksigen sehingga diharapkan mampu meningkakan fluks oksigen membran BSCF. Perovskit BSCF xx82 disintesis dengan metode solid state. Karakterisasi fasa kristal perovskit dilakukan dengan difraksi sinar-X (XRD). Sementara itu, membran padat BSCF xx82 dibuat dengan metode dry pressing. Pelapisan Co3O4 pada membran padat BSCF xx82 dilakukan dengan menggunakan agen perekat amilum yang dilanjutkan dengan proses sintering untuk menghilangkan agen perekat. Morfologi permukaan kedua sisi membran dan penampang lintangnya diamati dengan Scanning Electron Microscope (SEM), sementara itu konduktivitas elektron membran asimetris diukur dengan LCR meter. Permeabilitas ion oksigen membran diukur melalui uji fluks oksigen pada berbagai variasi suhu reaksi. Hasil penelitian ini dapat memberikan informasi tentang komposisi perovskit BSCF xx82 yang paling baik dalam menghasilkan fluks permeasi oksigen terbesar, serta kondisi reaksinya. Pembuatan komposit membran asimetris Co3O4/BSCF xx82 juga akan memberikan dasar tentang metode pelapisan membran yang lebih efektif untuk diaplikasikan dalam skala industri. Penelitian ini diharapkan mampu menghasilkan satu artikel yang akan dipublikasikan pada jurnal Separation and Purification Technology (terindeks scopus, impact factor: 3,359 SJR: 1,023) dengan judul (tentative) Performance of Co3O4/BaxSr1-xCo0.8Fe0.2O3-δ (0,5≤x≤0,7) Composite Asymmetric Membrane for Oxygen Separation.