Menggunakan kaedah penyongsangan fasa dan penuangan larutan, membrane
polivinil alkohol/polyvinylidene fluorida (PVA/PVDF) yang digabungkan dengan
graphene oksida (GO) telah disediakan dan dibandingkan dengan membran
PVA/PVDF yang tulen. Membran yang terhasil telah dicirikan dengan menggunakan
pengimbasan elektron mikroskopi (SEM), ujian tegangan mekanikal, dan ujian darjah
pengembangan. Prestasi membran tersebut telah dikaji terhadap proses
penyejattelapan dalam dehidrasi 95wt% larutan akueus etanol. Hasil kajian
menunjukkan bahawa darjah pengampulan GO ke dalam membran PVA/PVDF
meningkatkan jumlah fluks yang meresap dengan 296.6 g/m2.h berbanding 257.5
g/m2.h yang dicapai oleh membran PVA/PVDF tulen. Kajian lanjut mengenai sampel
telapan telah menunjukkan bahawa sampel yang menelap melalui GO-PVA/PVDF
membran telah mencapai faktor pemisahan yang lebih tinggi iaitu 557.6, lebih kurang
dua kali ganda yang diperolehi oleh membran PVA/PVDF tulen dengan 249.5 sahaja.
Oleh itu, keputusan ini membawa kepada indeks pemisahan penyejattelapan (PSI)
yang lebih tinggi dicapai oleh membrane GO-PVA/PVDF berbanding membran
PVA/PVDF tulen dengan masing masing 159,925 g/m2.h dan 59,690 g/m2.h.
Kesimpulannya, keputusan ini memanifestasi penggabungan GO ke dalam membran
dalam mencapai keseimbangan diantara jumlah penelapan fluks dan factor pemisahan,
sekali gus meningkatkan prestasi membran terhadap proses penyejattelapan.
_______________________________________________________________________________________________________
Using phase inversion and solution casting method, polyvinyl
alcohol/polyvinylidene fluoride (PVA/PVDF) incorporated with graphene oxide (GO)
membrane was prepared and compared with pure PVA/PVDF membranes. The
resultant membranes were characterized by using scanning electron microscopy
(SEM), mechanical tensile test, and degree of swelling. The resultant membranes
performance were studied on the pervaporation of dehydration of 95wt% ethanol
aqueous solution. The results showed that the incorporation of GO sheets onto the
PVA/PVDF membrane increased the total permeate flux with 296.6 g/m2.h as
compared to 257.5 g/m2.h achieved by pure PVA/PVDF membrane. Further
characterization on the permeate samples showed that the permeate through GOPVA/
PVDF membrane exhibited higher separation factor of 557.6, approximate
doubled the value obtained by pure PVA/PVDF membrane with 249.5 only. Thus, this
lead to higher pervaporation separation index obtained by GO-PVA/PVDF membrane
as compared pure PVA/PVDF membrane with 159,925 g/m2.h and 59,690 g/m2.h
respectively. In conclusion, the incorporation of GO sheets onto the membrane capable
to overcome the trade-off between the total permeation flux and separation factor, thus
enhance the overall performance of the pervaporation process.
Performance of poly(vinyl alcohol) asymmetric membrane incorporated with graphene oxide for pervaporation dehydration of ethanol aqueous solution / Muhammad Zuber Al Awwam Mustapa Kamal