Polimer membran diperbuat dari kitosan, suatu membran polimer terurai bergabung dengan multi karbon nanotiub bertembok (MWCNTs) yang telah difungsikan. Suatu membran polimer terurai diperbuat daripada kitosan dengan menggabungkan MWCNTs yang telah difungsikan. Membran kitosan tulen, 0.01 peratusan berat MWCNTs/kitosan dan 0.03 peratusan berat MWCNTs/kitosan telah terhasil. MWCNTs telah difungsikan dengan amonium sulfat (NH4)2SO3 yang perlu menjalani process penulenan terlebih dahulu. Eksperimen dilakukan untuk mengetahui lampiran kumpulan sulfonik pada dinding samping MWCNTs, kekuatan mekanik dan uji pembengkakan. Dari analisa FTIR, puncak kumpulan SO3 dapat dilihat pada anggaran panjang gelombang 1382cm-1, 1163 cm-1 dan 601 cm-1. Kekuatan tarik kenaikan membran meningkat dengan penambahan MWCNTs yang telah difungsikan. 0.01 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran meningkat sebanyak 38.36 peratus, manakala 0.03 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran meningkat sebanyak 63.23 peratus untuk uji pembengkakan jika dibandingkan dengan membran kitosan tulen. 0.01 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran meningkat sebanyak 120.49 peratus, manakala 0.03 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran meningkat sebanyak 317 peratus untuk modulus Young jika dibandingkan dengan membran kitosan tulen. 0.01 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran menurun sebanyak 53.10 peratus, manakala 0.03 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran menurun sebanyak 60.18 peratus untuk pemanjangan putus jika dibandingkan dengan membran kitosan tulen. Sifat mekanikal membran meningkat apabila penambahan kandungan MWCNTs dan lebih rapuh ketika kandungan MWCNTs meningkat. Tingkat pembengkakan membran kitosan tulen tenggelam dalam air lebih tinggi dan menurun dengan peningkatan kandungan MWCNTs yang telah difungsikan. Peratusan penyerapan air dalam 0.01 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran dan 0.03 peratusan berat (NH4)2SO3 dalam kitosan membran adalah masing – masing sebanyak 41.8 peratus dan 46.3 peratus. Metanol dan steric asid tidak menjalani proses pembengkakan kerana kitosan membran memberikan afiniti yang tinggi terhadap air. Proses pervaporasi telah di uji dengan menggunakan 0.01 peratusan berat MWCNTs/kitosan untuk memisahkan campuran 20 peratusan berat air dan 80 peratusan berat metanol. Kandungan air di dalam sisi menyerap sekitar 50.62 peratus dan metanol sekitar 49.39 peratus. Beberapa peratus metanol diserap melalui membran dan di kumpul di akhir process.
___________________________________________________________________________________
Polymeric membrane is made from chitosan, a biodegradable polymeric membrane incorporate with functionalized multi walled carbon nanotubes (MWCNTs). The pure chitosan membrane, 0.01 wt% of MWCNTs/chitosan and 0.03 wt% of MWCNTs/chitosan has been produced. The MWCNTs is functionalized by using ammonium sulfate (NH4)2SO3 that must undergo purification step first. Experiment was conducted to investigate the attachment of sulfonate group on the MWCNTs sidewalls, mechanical strength and swelling test. From FTIR analysis, the peak of SO3 group can
be seen approximate at wavelength 1382cm-1, 1163 cm-1 and 601 cm-1. The tensile strength of the membrane increase as the functionalized MWCNTs loading increased. The 0.01 wt% of (NH4)2SO3 in the chitosan membrane increase about 38.36%, while 0.03 wt% of (NH4)2SO3 in the chitosan membrane increase about 63.23% of the tensile strength compare to the pure chitosan membrane. The 0.01 wt% of (NH4)2SO3 in the chitosan membrane increase about 120.49%, while 0.03 wt% of (NH4)2SO3 in the chitosan membrane increase about 317% of the Young’s modulus respectively compare to the pure membrane. The 0.01 wt% of (NH4)2SO3 in the chitosan membrane reduces
53.10% to the elongation at break while 0.03 wt% of (NH4)2SO3 reduced to about 60.18% compare to the pure chitosan membrane respectively. The mechanical properties of the membrane increase as the MWCNTs loading increase and more brittle when MWCNTs loading increase. The degree of swelling for water is higher when it immersed in the pure chitosan membrane and decrease with increasing of the functionalized MWCNTs loading. The percentages of the water adsorbed on the 0.01 wt% (NH4)2SO4-MWCNTs/chitosan and 0.03 wt% of (NH4)2SO4-MWCNTs/chitosan were about 41.8% and 46.3% respectively. Methanol and stearic acid was not undergo swollen process because chitosan provide high affinity towards water. The pervaporation process was conducted using the 0.01 wt% of MWCNTs/chitosan to separate the mixture of 20 wt% water and 80 wt% methanol. The water content inside permeate side approximately 50.62 wt% and methanol approximately 49.39 wt%. Some of the methanol diffuse pass through the membrane and collected at permeate side.
Synthesis of the chitosancarbon nanotubes membrane for the pervaporation process_Kharulnisa Nadiah Hussain_K4_2011_NI