NANOSILICA FROM THE BOILER ASH OF THE SUGAR CANE INDUSTRY AS A FILLER OF POLYSULFONE AND SULFONATED POLYETHERETHERKETONE MEMBRANES IN DIRECT METHANOL FUEL CELL

Abstract

Nanosilika dari abu ketel industr i gula tebu dapat digunakan sebagai pengisi untuk komposit polimer PSF-sPEEK untuk menjadi membran alternati f pada DMFC yang selama ini menggunakan membran elektrolit Politetrafloroetilena (PTFE).  Membran PTFE tersebut memiliki harga tinggi, methanol crossover tinggi, stabilitas rendah pada suhu tinggi, dan konduktivitas rendah pada kelemba b an rendah atau suhu tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh dari komposisi perbandingan polisulfon (PSF)-polietereterketon tersulfonasi (sPEEK) dan perbandingan campuran polimer tersebut d engan penambahan nanosilika terhadap kinerja membran. Penelitan ini dilakukan melalui sintesis nanosilika dari abu ketel dengan metode ektraksi basa dan proses presi p itasi, serta penambahan nanosilika tersebut terhadap komposit PSF-sPEEK untuk mem bentuk membran elektrolit melalui metode inversi fasa . Komposisi perbandingan PSF-sPEEK yaitu 1:9; 1:12; 1:15 sedangkan penambahan nanosilika yaitu sebanyak 1%, 3% dan 5%. Nanosilika yang dihasilkan memiliki ukuran partikel 330 nm, PDI (polydispersity index) 0.3, ukuran kristal 47,49 nm , dan derajat kristalinitas 64%. Uji A NOVA menunjukkan bahwa penambahan nanosilika dan komposisi P SF- sP EEK berpengaruh nyata terhadap kinerja membran . Membran dengan komposisi 1:12 dengan penambahan nanosilika 3% memiliki kinerja lebih baik dibandingkan membran yang lainnya dengan nilai daya serap air, daya serap methanol, kapasitas penukar ion dan konduktivitas ionic berturut-turut 27,2 1 %, 25,6 2 %, 2,5 6 meq/g, dan 66,28x10 -6 S/cm. Kata kunci: membran DMFC, nanosilika, P SF (polisulfon), sP EEK (polieter - eterketontersulfonasi) .