http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/viewInstitutionalCollection.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?collectionId=10 EngLib USM http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7461 Tujuan kajian ini adalah untuk mensintesis hidroksiapatit, Ca1o(P04)s(OH)2 daripada batu karang Malaysia spesis Porites lutea, untuk digunakan sebagai tulang gantian dalam perubatan dan pergigian. Batu karang telah dicirikan menggunakan pembelauan sinar-x (XRD}, jelmaan fourier infra-merah (FT-IR), pendarfluor sinar-x (XRF}, analisis permeteran gravity haba (TGA) dan mikroskop imbasan elektron (SEM). Kajian pencirian melibatkan penentuan fasa batu karang, kandungan unsur, morfologi dan kestabilan terma batu karang yang digunakan dalam kajian ini. Pencirian telah dilakukan untuk memastikan batu karang yang digunakan dalam kajian ini adalah bahan mentah yang sesuai. Keputusan pencirian menunjukkan bahawa batu karang terhasil daripada 97.76% kalsium karbonat dalam fasa aragonit, manakala baki 2.24% dimiliki oleh unsur-unsur minor dan surih. Analisis terma batu karang menunjukkan bahawa kira-kira 44% pengurangan berat berlaku pada 791°C yang sama dengan kalsium karbonat komersil. Batu karang spesis ini memiliki struktur berliang yang tersaling hubung diseluruh rangka. Ia mempunyai saiz liang yang seragam iaitu kirakira 117 f..Ull. Batu karang telah be~aya ditukarkan kepada hidroksiapatit, melalui tindak balas hidroterma. Tindak balas hidroterma telah dijalankan di dalam reaktor kelompok bertekanan tinggi pada suhu di antara 150°C - 250°C dan tekanan 34 atmosfera, yang cJijanakan oleh wap air. Banyak parameter yang telah dikaji untuk mencari keadaan :>ptimum pembentukan hidroksiapatit, seperti suhu tindak balas (150°C- 250°C}, masa ;entuh (1 - 42 jam), jumlah DAP (pengurangan dan lebihan daripada nisbah molar ;toikiometri) dan nilai pH (pH 9 - 11) Jarutan awal. Pembentukan fasa tunggal lidroksiapatit dengan kestabilan terma yang unggul dan kandungan karbonat yang ninima telah diperolehi pada suhu 250°C, 6 jam masa sentuh, 30% lebihan DAP dan pH 9 larutan awal. Pada keadaan ini, pembentukan fasa-fasa lain seperti kalsium hidroksida dan kalsium karbonat tidak dapat dikesan. Kajian kestabilan in-vitro hidroksiapatit telah dilakukan dalam penimbal air masin berfosfat (PBS) dan air ternyah-ion pada 37°C untuk menentukan keterlarutannya dalam keadaan fisiologi. Hidroksiapatit yang dihasilkan pada keadaan optimum adalah yang paling stabil apabila direndam dalam kedua-dua larutan selepas 55 jam. _______________________________________________________________________ The purpose of this study is to synthesize hydroxyapatite, Ca1o(P04)s(OH)z from Malaysian coral of species Porites Jutea, to be used as bone substitute in medicine and dentistry. Coral was characterized using x-ray diffraction (XRD}, fourier transform infrared (FT-IR), x-ray fluorescence (XRF), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscope (SEM). The characterization study involves the determination of coral phases, element content, morphology and thermal stability of coral used in this study. The characterization was carried out in order to ensure that the coral used in this study was suitable raw material. Characterization results revealed that coral was made up of 97.76% calcium carbonate 1n aragonite phase, while the remaining 2.24% belongs to minor and traces element. Thermal analysis of coral showed that about 44% weight loss occurred at 791 oc which was identical to that of commercial calcium carbonate. Coral of this species possessed porous structure with interconnectivity throughout the skeletal. It has a consistent pore size of around 117,...m. Coral was successfully converted into hydroxyapatite, through hydrothermal reaction. Hydrothermal reaction was carried out in a high-pressure batch reactor at temperature range between 150°C - 250°C and pressure of 34 atmospheres, generated by water vapor. Many parameters have been studied in order to find the optimum conditions of hydroxyapatite formation, such as reaction temperature (150°C- 250°C), contact time (1 - 42 hours}, amount of DAP (less and excess than stoichiometric molar ratio) and pH value (pH 9 -11) of initial solution. The formation of single phase hydroxyapatite with excellent thermal stability and minimal carbonate content was obtained at 250°C, 6 hours of contact time, 30% excess of DAP and at pH 9 of the initial solution. At this operating condition, the formation of other phases such as calcium hydroxide and calcium carbonate were not detected. The in-vitro stability studies of hydroxyapatite were performed in phosphate buffer saline (PBS) and de-ionized water at 37°C to determine its solubility in physiological environment. Hydroxyapatite synthesized at optimum conditions was the most stable when immersed in both solutions after 55 hours. Fri, 18 Dec 2020 11:10:26 +0800 institutional_item_version_id:7461 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7443 PaintosorpTM adalah satu penjerap inovatif yang dicipta untuk penyingkiran pewarna daripada air kumbahan industri. Fokus kajian ini adalah untuk mencari cara untuk menerapkan Paintosorp dengan menggunakan cara berusan, berusan angin dan pemutaran elektrik. Berusan angin menggunakan tekanan udara untuk mengecat PaintosorpTM dalam bentuk titisan kecil dan pemutar elektrik menggunakan sumber elektrik yang tinggi untuk menenun penjerap menjadi serat bersaiz nano. Kebolehan penjerap yang dibuat menggunakan berusan angin dan serat PVB/Bentonite yang dibuat menggunakan pemutar elektrik telah diuji dengan pertukaran kadar pusaran magnet, pH dan kepekatan awal pewarna. Salutan penjerap berusan angin PaintosorpTM mencatatkan kadar penjerapan tinggi dan sedikit terjejas dengan perubahan pH dan kepekatan awal perwarna. PaintosorpTM telah mencatat kadar penyingkiran MB 100% untuk kedua-dua kepekatan rendah (20 ppm) dan tinggi (200 ppm) dalam masa 4 jam pertama dan ianya memberi kesan dengan kadar penyingkiran MB yang rendah apabila diuji dengan pH dan kadar pusaran berlainan. Keupayaan penjerapan PaintosorpTM adalah 45.0 mg/g apabila diuji dengan kepekatan 200 ppm. Serat PVB/Bentonite telah mencatat kadar penyingkiran MB yang rendah apabila dibandingkan dengan PaintosorpTM di mana ia hanya mempunyai kadar penyingkiran MB sebanyak 88% di kepekatan 20 ppm dan 33% di kepekatan 200 ppm. Keupayaan penyingkiran MB untuk serat nano adalah 47.7 mg/g apabila diuji dengan kepekatan 200 ppm. Pertukaran pH dan kepekatan awal pewarna memberi kesan yang jelas dalam keupayaan penyingkiran MB. Serat PVB/Bentonite ini mempunyai kadar penyingkiran MB yang rendah apabila di dalam keadaan asidik dan kadar penjerapan jatuh apabila kepekatan meningkat. Apabila kepekatan meningkat dari 100 ppm ke 200 ppm, kadar penyingkiran MB jatuh daripada 47% kepada 33%. Kadar pusaran mencatatkan kesan yang rendah kepada keupayaan penyingkiran MB serat nano. Pencirian PaintosorpTM berusan angin dan serat PVB/Bentonite dan serat nano telah dilaksanakan menggunakan SEM,EDX dan FTIR. Ia didapati bahawa serat PVB/Bentonite mempunyai lebih banyak liang apabila dibandingkan dengan PaintosorpTM berusan angin tetapi PaintosorpTM berusan angin mempunyai atom Al dan Si yang lebih banyak. Salutan penjerap mengikut isoterma Freundlich manakala serat nano mengikut isoterma Langmuir. Kajian kinetic menunjukkan bahawa kedua-dua salutan penjerap dan serat nano mengikut psuedo-tertib kedua. _______________________________________________________________________ PaintosorpTM is an innovative adsorbent coating that was designed for the removal of dyes from industrial wastewater. This research focuses on the methods of applying PaintosorpTM and PVB/Bentonite via various methods such as brushing, airbrushing and electrospinning. Airbrushing uses air pressure to paint PaintosorpTM in miniscule droplets meanwhile electrospinning utilizes high voltage to weave the adsorbent into nanofibers. The adsorption ability of airbrushed PaintosorpTM and electrospun PVB/Bentonite nanofiber was tested with the change in stirring velocity, pH and initial adsorbate concentrations. PaintosorpTM recorded high adsorption of 100% removal for both low (20 ppm) and high concentrations (200 ppm) in the first 4 hours of the experiment and is affected slightly with the change pH and stirring velocity. The adsorption capacity of airbrushed PaintosorpTM were at 45.0 mg/g when tested with high concentration of MB of 200 ppm. The electrospun PVB/Bentonite nanofiber had lower removal compared to PaintosorpTM where it had only 88% removal of MB at 20 ppm and 33% removal at 200 ppm. The adsorption capacity of the electrospun nanofiber were at 47.7 mg/g when tested with 200 ppm. The changes in pH and initial adsorbate concentrations had significant effect on its MB removal. The PVB/Bentonite nanofiber performs poorly in acidic conditions and the MB removal drops as the concentration increase from 100 ppm to 200 ppm, where the MB removal was at 47% removal to 33% removal respectively. The stirring rate only had slight effect on the nanofiber adsorption ability. The characterization of the airbrushed PaintosorpTM coating and PVB/Bentonite nanofibers were done using SEM, EDX and FTIR. It is found that the nanofiber were more porous than the coating but the coating had higher presence of Al and Si atoms. The airbrushed PaintosorpTM coating fits the Freundlich isotherm model meanwhile the PVB/Bentonite nanofiber fits the Langmuir model. The adsorbent kinetics studies revealed that both the adsorbent coating and nanofiber fits the pseudo-second-order model. Wed, 02 Dec 2020 15:33:17 +0800 institutional_item_version_id:7443 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7314 Kebimbangan berkaitan dengan sisa industri merangsang pengeluaran minyakbio yang berkualiti dari pirolisis sisa kelapa sawit lignoselulosa dengan mangkin mesoliang boleh jaya terbitan daripada sisa keluli sanga. Kajian ini menyiasat pirolisis haba dan bermangkin bagi LOPW ke atas pemangkin yang berasaskan zeolit dan zeolit-hidroksiapatit untuk menghasilkan minyak-bio yang berkualiti di dalam reaktor lapisan tetap pemanasan perlahan. Juga, kinetik pirolisis haba dan pemangkin LOPW disiasat dengan menggunakan kaedah Coats-Redfern. Reaktor dikekalkan pada suhu pirolisis 450-600 °C, kadar aliran N2 200 mL/min, kadar pemanasan 10 °C/min dan 0.5-2.5 g beban pemangkin digunakan untuk pirolisis bermangkin. Pirolisis bermangkin dilakukan atas zeolit dan zeolit-hidroksiapatit, sebagai pemangkin yang disediakan dari arka elektrik jermang relau. Ciri-ciri tekstur BET mencadangkan bahawa pemangkin adalah hierarki dan sangat bermesoliang dengan purata diameter liang antara 23-25 nm. Pemangkin zeolit mempunyai struktur kristal yang konsisten dengan zeolit Faujasite-Ca, berdasarkan pengesahan oleh analisis XRD. Manakala Faujasite-Ca zeolit dan kumin hablur hidroksiapatit membentuk struktur rencam pemangkin hidroksiapatit-zeolit. Pirolisis haba menghasilkan minyak-bio mentah (CBO) pada kadar maksimum 40-47 wt% di bawah suhu pirolisis 500-550 °C, sedangkan pirolisis bermangkin ke atas 0.5 g pemangkin ialah 40-47 wt%. CBO mempunyai nilai pemanasan yang tinggi dari 21-24.68 MJ/kg lebih tinggi daripada LOPW yang sepadan dan terdiri daripada konglomerat sebatian oksigen yang pukal dan bersifat reaktif. Walaubagaimanapun, pemangkin memudahkan tindak balas sekunder, bagi menghasilkan minyak-bio yang mengandungi sebatian oksigen yang kecil dan stabil bagi kumpulan tertentu. Fenol, asid, benzena terbitan, ester antara lain yang membentuk sebatian kecil dan stabil dalam minyak-bio yang dipilih oleh pemangkin. Profil uraian dan kinetik pirolisis LOPW ditentukan melalui permeteran gravity haba. Thermograf dari analisis permeteran gravity haba menyimpulkan bahawa tindak balas pirolisis menguraikan LOPW melalui mod berperingkat. Analisis kinetik berdasarkan kaedah Coats-Redfern mendedahkan bahawa kinetik resapan dihuraikan dengan terbaik pada tahap kedua (tahap aktif) pirolisis haba dan bermangkin. Sementara, kinetik sekaitan geometri dihuraikan dengan terbaik pada peringkat kedua dan ketiga, sebaliknya kinetik berasaskan Avarami-Erofe'ev dan Hukum kuasa menggambarkan peringkat ketiga pirolisis LOPW. Dari parameter kinetik, pirolisis bermangkin menunjukkan tenaga pengaktifan yang paling rendah berbanding pirolisis haba yang sepadan. Oleh itu, pirolisis LOPW boleh dihuraikan dengan baik mengikut mekanisme berbilang langkah kompleks. Indeks ciri penguraian (D) untuk pirolisis campuran LOPW/ Fe/HAPAZ lebih tinggi daripada pirolisis LOPW. Indeks D mendedahkan bahawa Fe/HAPAZ sangat mempengaruhi pirolisis LOPW. _______________________________________________________________________ The concern associated with industrial wastes motivated the production quality bio-oils from pyrolysis of lignocellulosic oil palm wastes with viable mesoporous catalysts derived from waste steel-slag. This study investigated the thermal and catalytic pyrolysis of LOPW over zeolite and zeolite-hydroxyapatite based catalysts to produce quality bio-oils in a slow-heating fixed-bed reactor. Also, the kinetics of the thermal and catalytic pyrolysis of the LOPW was investigated by using the Coats- Redfern methods. The reactor was maintained at 450-600 oC pyrolysis temperatures, 200 mL/min N2 flowrate, 10 oC/min heating rate and 0.5-2.5 g catalyst load was used for the catalytic pyrolysis. The pyrolysis was performed over zeolite and zeolitehydroxyapatite, as catalysts prepared from electric arc furnace slag. The BET textural characteristics suggested that the catalysts are hierarchical and highly mesoporous with average pore diameter ranging from 23-25 nm. The zeolite catalyst has crystallite structure consistent with that of Faujasite-Ca zeolite, based on authentication by XRD analysis. Whereas, Faujasite-Ca zeolite and hydroxyapatite crystallite formed the composite structure of hydroxyapatite-zeolite-based catalysts. The thermal pyrolysis produced crude bio-oils (CBO) at maximum yield of 40-47 wt% under 500-550 oC pyrolysis temperatures, whereas, the catalytic pyrolysis over 0.5 g catalyst is 40-47 wt%. The CBO have high heating values from 21-24.68 MJ/kg higher than that of the corresponding LOPW and comprised of conglomerate of bulky and reactive oxygenated compounds. But, the catalysts facilitated secondary reactions, which produced bio-oils pervaded with small and stable oxygenated compounds of specific families. The phenolics, acids, benzene derivative, esters among others constitute the light and stable compounds in the bio-oils that the catalysts were selective to. The decomposition profiles and kinetics of the pyrolysis of LOPW were determined via thermogravimetry. The thermographs from the thermogravimetric analysis inferred that pyrolysis reactions decomposed LOPW via stage-wise mode. The kinetics analysis based on the Coats-Redfern’s methods revealed that diffusion kinetics best described the second stage (active stage) of thermal and catalytic pyrolysis. While, the geometrical correlation kinetics best described the second and third stages, conversely kinetics govern by Avarami-Erofe'ev and Power law described the third stages of the LOPW pyrolysis. From the kinetics parameters, the catalytic pyrolysis exhibited the lowest activation energies compared to the corresponding thermal pyrolysis. Therefore, the pyrolysis of LOPW can be best described to follow complex multi-step mechanisms. The characteristic decomposition index (D) for the pyrolysis of LOPW and Fe/HAPAZ blend were higher than those for the LOPW thermal pyrolysis. The index D revealed that the Fe/HAPAZ profoundly influences the LOPW thermal pyrolysis. Mon, 02 Nov 2020 16:28:33 +0800 institutional_item_version_id:7314 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7301 Satu inovasi dalam pemilihan membran untuk hidrogen (H2) memegang kunci penting kepada ekonomi hidrogen. Polimer adalah bahan yang paling praktikal dan menjimatkan untuk fabrikasi membran, tetapi penggunaan membran polimer termasuk polysulfone (PSf) dan polybenzimidazole (PBI) membran untuk pemisahan H2 sentiasa terhad oleh "keseimbangan" antara pemilihan dan kebolehtelapan. Dalam kerja ini, nanopartikel Pd yang dimasukkan ke dalam membran PSf dan PBI mengatasi batasan disebut. Sebelum pengadunan, nanopartikel Pd telah disintesiskan secara kinetik dan distabilkan dalam mikroemulsi songsang oleh polyethylene glycol (PEG) atau Polyvinylpyrrolidone (PVP). PSf membran matriks campuran (MMMs) telah disediakan melalui fasa penyongsangan kering-basah manakala MMMs PBI yang padat telah disintesis melalui fasa penyongsangan kering. Keputusan X-ray diffraction (XRD) dan Energy dispersive X-ray (EDX) mengesahkan kemasukan nanopartikel Pd telah berjaya. PSf(Pd/PEG)_3 MMM menunjukkan prestasi pemilihan yang paling tinggi (pemilihan tulen H2/N2 : 21.69, pemilihan tulen H2/CO2 : 1.98 dan kebolehtelapan H2: 161.84 Barrer) berbanding membran PSf yang dicampur dengan nanopartikel Pd dalam PEG yang lain. Penambahan PEG mendorong perubahan struktur seperti jari menjadi sel-sel tertutup dan pertumbuhan lapisan tebal. Kebolehtelapan H2 yang besar telah dicapai dengan menggunakan 2 % nanopartikel Pd dalam PVP untuk membran PSf. (pemilihan Ideal H2/N2 : 20, pemilihan ideal H2/CO2 : 6.2 dan kebolehtelapan H2 : 5781.07 Barrer). Peningkatan ini boleh dikaitkan dengan perubahan ruang kosong dalam polimer dan pertumbuhan lapisan padat yang disebabkan oleh PVP. Pada 200 °C, MMMs PBI dengan kestabilan haba yang luar biasa telah mencapai pemilihan H2/CO2 dan H2/N2 yang terbaik apabila 2 hingga 4 % nanopartikel Pd dalam PEG telah dimasukkan. Pemilihan H2/CO2 oleh membran PBI(Pd/PEG)_2 adalah 18.56 (kebolehtelapan H2 : 53.22 Barrer) manakala pemilihan H2/N2 oleh membran PBI(Pd/PEG)_4 adalah 108.28 (kebolehtelapan H2 : 62.40 Barrer). Pemilihan H2 yang lebih tinggi telah dicapai dengan menggunakan PVP sebagai penstabil dalam PBI(Pd) MMMs berbanding PBI(Pd) MMMs dengan PEG. Membran PBI (Pd/PVP)_1 dengan 1 % nanopartikel Pd dalam PVP mencapai pemilihan tulen H2/CO2 iaitu 19.73 dan pemilihan tulen H2/N2 iaitu 252.54 (kebolehtelapan H2 : 32.41 Barrer). Kedua-dua membran PBI(Pd/PEG)_2 dan PBI (Pd/PVP)_1 melepasi had atas „Robeson plot‟ dengan jayanya. Untuk membran PBI, pekali resapan bergantung kuat kepada suhu dengan sumbangan minimum oleh kelarutan dalam pemilihan gas dan kebolehtelapan. Tenaga pengaktifan dikurangkan dengan banyak oleh PBI MMMs dan ia boleh menandakan pengurangan penyebaran gas disebabkan oleh pengurangan dalam ruang kosong. Walau bagaimanapun, keutamaan penyerapan oleh H2 dalam semua MMMs dengan nanopartikel Pd boleh berkaitan dengan interaksi antara H-Pd. Walaupun tingkah laku penyerapan berbeza antara gas tulen dan campuran disebabkan oleh tingkah laku pengangkutan, PBI(Pd/PVP)_1 MMMs telah menunjukkan peningkatan yang mengagumkan oleh H2 di pengeluaran berbanding dengan membran PBI yang asal untuk nisbah 50/50. Ketulenan 98.7 % H2 dicapai pada 90 % pemulihan H2. Dalam kajian ini, pemuatan nanopartikel Pd dan suhu operasi memberi kesan kepada ketulenan dan pemulihan H2 disebabkan perubahan pada kebolehtelapan dan pemilihan membran. _______________________________________________________________________ An innovation in hydrogen (H2) selective membrane holds the important key to hydrogen economy. Polymers are the most practical and economical material for membrane fabrication, but the application of polymeric membranes including polysulfone (PSf) and polybenzimidazole (PBI) membranes in H2 separation is always limited by the “trade-off” between selectivity and permeability. In this work, Pd nanoparticles are incorporated into PSf and PBI membranes to overcome the mentioned limitations. Before blending, Pd nanoparticles were kinetically synthesized and stabilized in the inversed microemulsion of polyethylene glycol (PEG) or polyvinylpyrrolidone (PVP). The PSf mixed matrix membranes (MMMs) were prepared by dry-wet phase inversion while the dense PBI MMMs were synthesized by dry phase inversion. The X-ray diffraction (XRD) and Energy dispersive X-ray (EDX) results confirmed that the Pd nanoparticles incorporation was successful. The PSf(PEG/Pd)_3 MMM showed the highest separation performance (pure gas H2/N2 selectivity : 21.69, pure gas H2/CO2 selectivity: 1.98 and H2 permeability : 161.84 Barrer) among the PSf membranes blended with Pd nanoparticles in PEG. The addition of PEG induced the changes of finger-like structure into closed cells and the growth of dense layer. High H2 permeability was achieved using 2 wt% of Pd nanoparticles loading in PVP for PSf membrane (pure gas H2/N2 selectivity : 20, pure gas H2/CO2 selectivity : 6.2 and H2 permeability : 5781.07 Barrer). The improvement could be related to the changes of free volume in polymer and the growth of dense layer caused by PVP. At 200°C, PBI MMMs with remarkable thermal stability achieved excellent H2/CO2 and H2/N2 selectivities when 2 to 4 wt% of Pd nanoparticles in PEG were incorporated. The H2/CO2 selectivity of PBI(Pd/PEG)_2 membrane was 18.56 (H2 permeabillity : 53.22 Barrer) while the H2/N2 selectivity of PBI(Pd/PEG)_4 membrane was 108.28 (H2 permeabillity: 62.40 Barrer). A higher selectivity of H2 was achieved by using PVP as the stabilizer in PBI(Pd) MMMs in comparison to the PBI(Pd) MMMs with PEG. The PBI(Pd/PVP)_1 membrane with 1 wt% of Pd nanoparticles loading in PVP achieved a pure gas H2/CO2 selectivity of 19.73 and a pure gas H2/N2 selectivity of 252.54 (H2 permeabillity : 32.41 Barrer). Both PBI(Pd/PEG)_2 and PBI(Pd/PVP)_1 membranes surpass the upper bound of Robeson plot successfully. For PBI membranes, the diffusion coefficients depend on temperature strongly with minimal contribution of solubility into gas selectivity and permeability. The activation energy reduced greatly in PBI MMMs and it could signify the reduction of gas diffusion due to a drop in free volume. However, the preferential sorption of H2 in all MMMs with Pd nanoparticles could be related to the H-Pd interaction. Eventhough the permeation behavior is different between pure and mixed gas permeation due to their transport behavior, the PBI(Pd/PVP)_1 MMMs for mixed gas showed an impressive improvement of H2 in permeate compare to neat PBI membrane for 50/50 ratio. The 98.7 % H2 purity was achieved at 90 % H2 recovery. In this study, Pd nanoparticles loading and operating temperature gave significance effect on purity and recovery of H2 due to the changes on permeability and selectivity of membrane. Wed, 28 Oct 2020 16:50:34 +0800 institutional_item_version_id:7301 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7274 Penghasilan metanol melalui penghidrogenan langsung karbon dioksida (CO2) adalah strategi yang penting untuk mempertingkatkan penggunaan CO2 dan pendekatan yang praktikal untuk menjamin pembangunan mampan. Pengsintesisan mangkin yang aktif adalah kritikal bagi meningkatkan kecekapan tindak balas ini dan menggalakkan perkembangan teknologi tersebut. Selepas saringan yang rapi, mangkin multi-komponen 0.6Cu/0.15ZnO/0.05MnO/1.0SBA-15 (CZM/SBA-15) berjaya dihasilkan. Penggunaan SBA-15 sebagai penyokong mangkin memberi kesan yang menggalakkan pada tekstur mangkin. Penambahan MnO mempertingkatkan saling tindak antara oksida tembaga dan oksida-oksida lain dalam mangkin. Selain itu, MnO juga menggalakkan pembentukan kristal tembaga yang kecil. Dengan demikian, kapasiti penjerapan hidrogen mangkin dipertingkatkan dan menyebabkan kekuatan hidrogenasi mangkin bertambah. Saling tindak yang sederhana antara CZM/SBA-15 dan molekul-molekul CO2 didapati penting untuk meningkatkan penukaran CO2. Kememilihan metanol telah meningkat kepada lebih dari 90% kerana wujudnya kawasan antara muka logam-oksida untuk menstabilkan perantaraan tindak balas. Kemudian, kesan morfologi penyokong berliang pada kristal tembaga dan kemeresapan berkesan (pekali bersandar pada geometri liang) mangkin dikaji. Penyokong silika berliang yang dipilih untuk kajian adalah SBA-15, MCF dan KIT-6. Mangkin yang disokong pada KIT-6 (CZM/KIT-6) didapati mempunyai sifat yang unggul di kalangan mangkin tersebut. Morfologi KIT-6 membendung palam mesopore dan mempromosikan pembentukan kristal tembaga yang kecil. CZM/KIT-6 juga mampu membendung pertumbuhan kristal tembaga dan kehilangan kawasan permukaan tembaga semasa tindak balas akibat daripada penyekatan liang KIT-6 dan jarak antara kristal tembaga yang lebih besar. Kemeresapan berkesan CZM/KIT-6 yang lebih tinggi membolehkan pemindahan molekul bahan tindak balas ke tapak aktif serta pengalihan produk tindak balas yang lebih berkesan. Seterusnya, kesan halaju ruang berat setiap jam (WHSV, 8-120 L/gmangkin jam), suhu tindak balas (160-260°C) dan tekanan (1.0-5.0 MPa) terhadap prestasi CZM/KIT-6 dikaji. Sambutan penukaran CO2 dan kememilihan methanol terhadap parameter proses tersebut mematuhi termodinamik tindak balas. Dalam kajian kestabilan, prestasi CZM/KIT-6 sepanjang 120 jam didapati senggara pada tahap yang tinggi. Berbanding dengan mangkin terturun, pertumbuhan kristal tembaga CZM/KIT-6 yang digunakan dalam ujikaji kestabilan adalah 50.7% dan kehilangan kawasan permukaan tembaga adalah 33.9%. Secara purata, penukaran CO2 mencapai 27.6% dan kememilihan metanol adalah 88.3%. Purata penghasilan metanol adalah 24.4% dan ini sepadan dengan kadar penghasilan metanol sebanyak 71.6 mol/kgmangkin jam. _______________________________________________________________________ Methanol production from direct CO2 hydrogenation is a useful strategy to utilize CO2 and a practical approach to sustainable development. Improving the efficiency of the reaction is crucial for encouraging the decentralize of the technology and this is achievable via the development of active catalysts. After rigorous screenings, multi-component 0.6Cu/0.15ZnO/0.05MnO/1.0SBA-15 (CZM/SBA-15) was developed in this study. The introduction of SBA-15 as catalyst support effectively improved the catalyst texture. The addition of MnO as promoter created strong interactions between CuO and other oxide species in the catalyst. Besides, MnO also promoted the formation of small copper crystallites. In this way, the hydrogen adsorption capacity of the catalyst was enhanced, leading to strong hydrogenation strength. A moderate interaction between CZM/SBA-15 and CO2 molecules was found crucial for enhancing CO2 conversion. The methanol selectivity was remarkably increased to more than 90% due to the availability of metal-oxide(s) interfacial area to stabilize reaction intermediates. Then, the morphological impact of porous supports on copper crystallites and effective diffusivity (catalyst pore-geometry dependent coefficient) of catalyst were investigated. The porous supports selected for investigation were SBA-15, MCF and KIT-6. Among all, KIT-6 supported catalyst (CZM/KIT-6) presented the most superior properties. The morphology of KIT-6 deterred mesopore plugging and favoured the formation of small copper crystallites. CZM/KIT-6 also possessed greater resistance to copper crystallite growth and loss of copper surface area during reaction due to the pore-confining effect of the porous support and the larger inter-crystallite spacing between copper crystallites. The high effective diffusivity of CZM/KIT-6 enhanced the transfer of reactant molecules to active sites and the removal of reaction products. Next, the effect of weight-hourly space velocity (WHSV, 8-120 L/gcat.h), reaction temperature (160-260°C) and pressure (1.0-5.0 MPa) on the performance of CZM/KIT-6 were investigated. The response of CO2 conversion and methanol selectivity to these parameters strictly obey the reaction thermodynamic. In stability study, the performance of CZM/KIT-6 during 120 h time-on-stream was maintained at high level. Compared to the pre-reduced catalyst, the copper crystallite growth of CZM/KIT-6 spent in the stability experiment was 50.7% and the loss of copper surface area was 33.9%. On the average, the CO2 conversion attained was 27.6% and the methanol selectivity was 88.3%. The average methanol yield was 24.4% and this corresponds to methanol formation rate of 71.6 mol/kgcat.h. Mon, 26 Oct 2020 15:34:15 +0800 institutional_item_version_id:7274 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7115 Kajian dalam pertumbuhan alga mengabungkan kedua-dua eksperimen dan teknik pemodelan untuk kedua-dua spesies mikroalga, Botryococcus braunii dan Chlorella vulgaris. Persaingan antara kedua-dua spesies ini untuk gizi yang sama (fosfat) juga dipantau. Keduadua spesies ini, iaitu B. braunii dan C. vulgaris, menggunakan Medium Bold’s Basal. Kepekatan fosfat diubah untuk mengkaji kesannya terhadap kadar pertumbuhan kedua-dua alga. Apabila kepekatan fosfat menurun, kadar pertumbuhan untuk kedua-dua spesies alga juga menurun. Dalam eksperimen kultur campuran spesies, B. braunii menunjukkan kadar pertumbuhan yang lebih tinggi daripada C .vulgaris apabila kepekatan fosfat adalah optimum. Namun begitu, apabila kepekatan fosfat berkurang, kadar pertumbuhan C. vulgaris lebih tinggi sedikit daripada B. braunii. Apabila tiada fosfat langsung dalan kultur, kadar pertumbuhan kedua-dua adalah rendah dan lebih kurang sama. Teknik pemodelan yang digunakan berdasalkan persamaan Monod untuk interaksi antara kadar pertumbuhan alga dan kepekatan fosfat. Analisis dwibelah telah digunakan untuk mengkaji pertumbuhan alga dalam persaingan. Tiada kitar had menunjukkan kepekatan gizi adalah mencukupi untuk pertumbuhan B. braunii dan C. vulgaris yang stabil dalam jangka masa yang tertentu. _____________________________________________________________________________________________ The investigation of algae growth combined both experimental and modelling techniques of two species of algae; Chlorella vulgaris and Botryococcus braunii. The competition of both species for the same nutrient (i.e. phosphate) was also monitored. Both species of algae were cultivated using Bold’s Basal Medium. The concentration of phosphate was varied to study its effect to the growth rate of both species of algae. It is observed that when the concentration of phosphate decreased, the growth rate of both species of algae also decreased. In the mixed-species culture experiment, B. braunii had a higher growth rate than C. vulgaris in optimum concentration of phosphate. However, when concentration of phosphate was reduced, the growth rate of C. vulgaris was slightly higher than B. brauni. When there was no phosphate at all in the medium, both algae showed low growth rates which were almost equal. Modelling technique used in this work was based on the Monod equation for the interaction between algae growth rate and the concentration of nutrient. Bifurcation analysis was used to observe the growth rate of algae under competition. No limit cycle was obtained showing that the amount of nutrient was sufficient for the steady growth of algae in a certain period. Tue, 06 Oct 2020 14:51:09 +0800 institutional_item_version_id:7115 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7111 Fiber rong kelapa sawit merupakan salah satu sisa daripada pemprosesan minyak kelapa sawit yang mempunyai potensi sebagai bahan untuk penghasilan etanol selulosa. PPF diperolehi daripada kilang United Oil Palm (M) Sdn Bhd. mengandungi 35.02% lignin dan 46.305% selulosa. Dalam kajian ini, pra-rawatan dengan pelarut organik telah dijalankan untuk melignifikasikan PPF bagi menghasilkan selulosa yang lebih mudah digunapakai semasa proses sakarifikasi enzimatik. Berbanding dengan etilena glikol, polietilene glikol, gliserin dan metanol, etanol didapati lebih berkesan untuk menguraikan lignin dan menghasilkan selulosa yang lebih mudah digunapakai. Penambahan 2 molar asid nitrik sebagai pemangkin dapat mengningkatkan penyerapan lignin dan penguraian lignin sebanyak 46.0451%. Eksperimen seterusnya dilakukan dengan menggunakan Statistik Rekabentuk Eksperimen bagi meninjau kesan parameter-parameter prarawatan: suhu reaksi (170-190oC), kepekatan pelarut (50-80%), dan nisbah pemangkin kepada PPF (0.50-1.20 %w/w Keadaan optimum yang dicadangkan untuk maksimum penghapusan lignin, pemulihan selulosa dan penukaran selulosa kepada glukosa daripada PPF adalah pada suhu 188.04oC, 0.61% kepekatan pelarut dan 0.94% w/w nisbah pemangkin kepada PPF. Titik optimum ini diulang sebanyak 5 kali dan didapati keputusan yang diperolehi adalah dekat dengan hasil estimasi yang diberikan oleh analisis pengoptimuman berangka dengan hanya kesalahan kecil. Kesalahan rata-rata untuk penghapusan lignin (%), pemuliharaan selulosa (%) dan penukaran selulosa kepada glukosa (%), masing-masing adalah -0.7046, 0.0682 dan -4.4738. Hal ini menunjukkan hasil pengoptimuman proses pra-rawatan PPF dengan EtOH/HNO3 adalah boleh dipercayai. ____________________________________________________________________________________________ Palm pressed pericarp fiber or pressed palm fiber (PPF) is one of the oil palm residues that have great potential as feedstock for cellulosic ethanol production. PPF obtained from the United Oil Palm (M) Sdn Bhd possessed with 35.02% lignin and 46.305% cellulose. In this study, organosolvent pretreatment have been employed for delignification of PPF in order to make the cellulose more accessible to enzymatic saccharification into fermentable sugar. Ethanol was found to provide better removal of lignin and production of more accessible cellulose as compared to ethylene glycol, polyethylene glycol, glycerol and methanol. Addition of 2M acid nitric (HNO3) served as catalyst to promote nitration of lignin and improve the lignin removal up to 46.0451%. The subsequent experiment was carried out using statistical design of experiments (DoE) to study the effect of pretreatment parameters on the hydrolysis of PPF: reaction temperature (170-190oC), solvent concentration (5080 %), and catalyst to PPF ratio (0.50-1.20 %w/w). The suggested optimum condition for maximum lignin removal (%), cellulose retained (%), and cellulose to glucose conversion (%) from PPF are at temperature 188.04oC, solvent concentration 61% and catalyst to PPF ratio 0.94 %w/w. This optimum point was repeated 5 times and the results obtained gave average error of -0.7046, -0.0682 and -4.4738, for lignin removal (%), cellulose retained (%) and cellulose to glucose conversion (%), respectively. The results showed that the optimization study for PPF pretreatment with EtOH/HNO3 is reliable. Tue, 06 Oct 2020 14:44:15 +0800 institutional_item_version_id:7111 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7108 Sejak kebelakangan ini, penghasilan bioetanol generasi kedua daripada biojisim lignoselulosa seperti tandan buah kosong (TKS), telah menarik banyak perhatian daripada pelbagai pihak sebagai sumber tenaga alternatif. Namun, biojisim lignoselulosa sangat bandel, teknik pra-rawatan yang sesuai adalah diperlukan agar biojisim boleh dihidrolisis oleh enzim. Sebahagian besar kaedah pra-rawatan kini tidak memecahkan struktur biojisim dengan berkesan, terutamanya darjah penghabluran selulosa, yang merupakan halangan utama untuk enzim hidrolisis yang cekap. Selain itu, sesetengah proses pra-rawatan yang dilakukan pada suhu dan tekanan yang tinggi telah menghasilkan perencat fermentasi yang kuat dan seterusnya mengurangkan hasil bahan bakar bioethanol. Kajian ini telah dilaksanakan dengan penggunaan cecair ionik ([BMIM]Cl) dalam teknik pra-rawatan bertujuan untuk memecahkan struktur biojisim dan menyediakan substrat biojisim yang dapat dihidrolisis dengan mudah dan menghasilkan gula yang boleh difermentasi. Keberkesanan proses akan ditinjau daripada pelbagai parameter pra-rawatan seperti suhu reaksi, peratus biojisim dan masa reaksi. Dalam kajian ini, biojisim telah dikaji secara mikroskopik (kemikroskopan electron imbasan) untuk memahami pengurangan darjah penghablurannya. Pemulihan glukosa yang maksima setinggi 85.15% telah dicapai pada suhu pra-rawatan 100 ◦ C dan peratus biojisim 8% dalam masa reaksi 90 minit. _____________________________________________________________________________________________ Production of second generation bioethanol (SGB) from lignocellulosic biomass such as empty fruit bunch (EFB), has drawn much attention in recent years as a promising alternative source of energy. However, the lignocellulosic biomass is highly recalcitrant, which required a proper pretreatment technique to make the biomass amenable for enzymatic hydrolysis. Most of the current pretreatment methods do not effectively disrupt the biomass structure, especially the crystallinity of cellulose, which is a major bottleneck for efficient enzymatic hydrolysis. Besides, some pretreatment processes conducted at high temperatures and pressures results in the formation of strong fermentation inhibitors and thus decrease yields of fuel bioethanol. The present study is intended by developing a novel ionic liquid ([BMIM]Cl) pretreatment technique with the specific objectives of disrupting the biomass structure and providing a biomass substrate that can be easily hydrolyzed and form fermentable sugars. The effectiveness of the processes will be investigated from the study of various pretreatment parameters such as temperature, solid loading and retention time. In the current work, the components are characterised microscopically (scanning electron microscopy) in order to understand this decrease in crystallinity. The glucose recovery was maximized at 85.15% with pretreatment conditions of 100 ◦C and 8% solid loading for a retention time of 90 min. Tue, 06 Oct 2020 14:33:49 +0800 institutional_item_version_id:7108 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7106 Penghasilan asid eicosapentaenoic (EPA) daripada diatom bentik Amphora sp.1 tertarik dalam penelitian ini. Diatom bentik adalah unisel, eukariotik dan mikroalga yang melakukan fotosintesis di mana ia mempunyai dinding sel yang disebut sebagai silika frustules. Ia dapat menghasilkan pelbagai produk yang berharga dan mempunyai pelbagai kegunaan bagi sector-sector tertentu. EPA yang merupakan salah satu produk diatom termasuk dalam golongan ω-3 asid lemak. Pengambilan EPA membawa kebaikan kepada penyakit jantung dan tekanan darah tinggi. Selain itu, pengeluaran EPA daripada minyak ikan adalah mahal dan juga mikroalga merupakan sumber makanan bagi ikan untuk mendapatkan EPA. Oleh itu, diatom telah menjadi salah satu sumber alternatif untuk pengeluaran EPA secara komersil. Pengkulturan diatom secara heterotrofik dapat mengatasi masalah pancaran matahari yang terhad, lebih hemat biaya daripada pertumbuhan phototrophic dengan adanya pengeluaran kepadatan sel yang tinggi dan juga penghasilan EPA lebih banyak dalam kegelapan. Objektif kerja ini adalah untuk mengetahui kepekatan optimum bagi sumber karbon yang sesuai dan silikat untuk pengkulturan diatom bentik Amphora sp.1 secara heterotrofik bagi mencapai biojisim dan pengehasilan EPA yang maksimum. Untuk tujuan ini, sumber karbon yang sesuai dengan kepakatan yang optimum telah dipelajari dahulu dengan mengkultur Amphora sp.1 dalam glukosa dan sukrosa dengan kepekatan yang berbeza dalam julat 0 g L-1 hingga 25 g L-1 dalam kegelapan. Selepas itu, kepekatan silikat optimum telah dipelajari dengan mengkultur Amphora sp.1 dengan kepekatan silikat yang berbeza dalam julat 25 mg L-1 hingga 125 mg L-1 dengan menggunakan kepekatan sumber karbon yang optimum. Secara kolektif, keputusan menunjukkan bahawa kepekatan Biojisim maksimum, iaitu 0.30 ± 0.04 g L-1 diperolehi pada kepekatan glukosa dalam 5 g L-1 dan kepekatan silikat dalam 125 mg L-1 manakala hasil EPA maksimum, iaitu 25.93 ± 3.21 mg EPA / g DW diperoleh pada kepekatan glukosa dalam 5 g L-1 dan kepekatan silikat dalam 75 mg L-1. Pencapaian kepekatan biojisim, jumlah lemak dan hasil EPA tidak berkorelasi secara proporsional. Oleh itu, biojisim dan pengeluaran EPA sangat bergantung pada keadaan di mana Amphora sp.1 dikultur dan Amphora sp.1 adalah sumber yang berpotensi untuk pengeluaran EPA. ___________________________________________________________________________________ Producing eicosapentaenoic acid (EPA) from benthic diatom Amphora sp.1 is interested in this study. Benthic diatom is unicellular, eukaryotic and a photosynthetic microalga which has silica cell wall called frustules. It can produce various valuable products with wide range of application in various sectors. EPA is a member of ω-3 fatty acid family which is one of the diatom products. Intake of EPA has beneficial effects on the coronary heart disease and high blood pressure. Moreover, the recovery of EPA from fish oil is expensive and fish do not naturally produce EPA but obtain it from the algae they consumed. Therefore, diatom has become one of the potential alternative sources for commercial production of EPA. Heterotrophic cultivation of diatom is benefit because of the elimination of the light limitation, more cost-effective than phototrophic growth because of the high cell density production and also the production of EPA is favoured in dark cultivation. The objectives of this work are to investigate the optimal concentration of suitable carbon source and silicate for the cultivation of benthic diatom Amphora sp.1 to achieve maximum biomass and EPA production under heterotrophic cultivation. For this purpose, suitable carbon source and its optimal concentration was first been studied by cultivated Amphora sp.1with different concentration of glucose and sucrose in range of 0 g L-1 to 25 g L-1 under darkness. Following was studied the optimal concentration by cultured Amphora sp.1 with different silicate concentration in range of 25 mg L-1 to 125 mg L-1 with used the optimal carbon source concentration. Collectively, the result indicates that the maximum biomass concentration of 0.30±0.04 g L-1 was obtained at glucose concentration of 5 g L-1 and silicate concentration of 125 mg L-1 while for maximum EPA yield of 25.93±3.21 mg EPA/ g DW was obtained at glucose concentration of 5 g L-1 and silicate concentration of 75 mg L-1. The achievement of biomass concentration, total lipid and EPA yield and productivity were not proportionally correlated. Therefore, biomass and EPA production depend heavily on the condition where Amphora sp.1 is cultured and the Amphora sp.1 is the potential source for EPA production. Tue, 06 Oct 2020 14:21:48 +0800 institutional_item_version_id:7106 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7105 Sebuah strategi kawalan tidak linear yang telah diintensifikasikan untuk sistem pH telah dihasil dan dieksperimenkan .Keadaan operasi untuk proses sebenar telah diskala turunkan sehingga 85% disebabkan oleh intensifikasi proses . Proses pH adalah sangat tidak linear dan tidak boleh dikawal dengan baik oleh pengawal PI versi lama. Lakaran kawalan tidak linear adalah berdasarkan pada pengubahsuaian input–output yang telah dimodfikasikan melalui pendekatan penglinearan dengan menggunakan kaedah polinomial, melalui penggabungan lingkaran pusingan proses pH dengan blok input-output yang telah dilinearkan. Sebuah system kawalan IMC dihasilkan dengan memperkenalkan sebuah parameter tuning tunggal iaitu penapis IMC . Untuk mengurangkan gangguan dari masalah luar, γ telah diperkenalkan dan penapis IMC menjadi . Selain itu, pengawal PID berdasarkan IMC juga telah dihasilkan dengan mengubahsuai pengawal IMC yang telah sedia ada untuk tujuan perbandingan.Beberapa proses tuning telah dijalankan seperti P dan I tuning untuk pengawal PID berdasarkan IMC. Pengawal PID berdasarkan IMC telah dibandingkan dengan pengawal IMC yang mana setelah dibandingkan pengawal PID berdasarkan IMC menunjukkan respon yang lebih baik terhadap proses pH dari segi kesalahan pengawal yang rendah ,dan mengambil masa yang singkat untuk masa menaik dan masa selesai. ___________________________________________________________________________________ A nonlinear control strategy for intensification of pH neutralization system is developed and experimentally evaluated. The operating condition for actual process was scaling down to 85% due to intensification process. The pH process was highly nonlinear and cannot be controlled with a conventional PI controller. The nonlinear control design is based on a modified input – output linearization approach using a polynomial method, by combining pH process loop with a linearized input-output block. An IMC control system was developed by introducing a single tuning parameter which is IMC filter . For improved disturbance rejection, were introduced and the IMC filter became . In addition, an IMC based PID also was developed by rearranging the IMC control loop for comparison purpose. Several tuning process has been done such as P and I tuning for IMC based PID controller. The improved IMC based PID controller were compared with improved IMC controller and resulting with improved IMC based PID give a better performance because of low error , short rise time and settle time Tue, 06 Oct 2020 14:02:38 +0800 institutional_item_version_id:7105 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7104 Permintaan produk minyak bumi seperti petrol and disel meningkat dari tahun ke tahun. Banyak negare menggunakan diperbaharui bahan organic seperti minyak sayur untuk mengeluarkan biofuel untuk menyelesaikan masalah ini dan masalah persekitaran. Dalam kajian ini, penghasilan cecair biofuel daripada hydroprocessing kelapa sawit mentah telah dipelajari. Kesan daripada reaksi parameters seperti jenis mangkin, alumina size pori dan suhu reaksi telah diselidiki. Hydroprocessing reaksi telah dilaksanakan di dalam sebuah reaktor batch dalam kisaran suhu dari 350°C ke 390°C, dalam tekanan 500psi, kelajuan penguli 350rpm dan 1 jam untuk waktu retensi. Dalam kajian, CoMo/Al2O3 pemangkin memberikan produk cair hasil yang tertinggi. Aktiviti mangkin menurun dalam urutan CoMo/Al2O3 > Mo/Al2O3 > NiMo/Al2O3. Alumina dengan saiz liang yang berbeza seperti 3.6 nm, 9.0nm and 16.1 nm telah diuji. Di antara mereka bertiga, alumina terbesar saiz pori (16.1 nm) memberikan penukaran tertinggi produk cair dalam percubaan. Reaksi suhu juga dijumpai mempengaruhi reaksi hydroprocessing minyak sawit mentah. ___________________________________________________________________________________ The demand for petroleum products such as gasoline and diesel is increasing over the years. Many countries use the renewable organic material such as vegetable oils to produce biofuels to cope with this problem and the environmental problems. In this research, the productions of liquid biofuels from hydroprocessing of crude palm oil were studied. The effects of reaction parameters such as types of catalyst, alumina pore size and reaction temperature were investigated. The hydroprocessing reactions were carried out in a batch reactor at the temperature range from 350°C to 390°C, at pressure of 500 psi, stirrer speed 350 rpm and 1 hour retention time. In the study, the CoMo/Al2O3 catalyst gave the highest liquid products yield. The activity of the catalyst decreased in the order CoMo/Al2O3 > Mo/Al2O3 > NiMo/Al2O3. Alumina with different pore size which was 3.6 nm, 9.0nm and 16.1 nm were tested. Among three of them, the largest alumina pore size (16.1 nm) gave the highest the conversion of liquid product in the experiment. The reaction temperature is also found to affect the hydroprocessing reaction of crude palm oil. Tue, 06 Oct 2020 13:56:38 +0800 institutional_item_version_id:7104 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7103 Bakteria asid laktik (LAB) telah lama digunakan dalam industri makanan sebagai kultur permulaan dalam penapaian daging dan produk susu. Hasil sampingan utama penapaian, asid laktik merupakan suatu bahan kimia yang serbaguna kerana mempunyai berbagai jenis penggunaan dalam industry makanan, farmaseutikal, barangan buatan kulit, tekstil dan sebagai stok suapan kimia untuk bahan kimia yang lain. Ia juga berfungsi sebagai monomer plastic terbiodegrasi. Pengeluaran bioteknologi lebih menguntungkan berbanding sintesis kimia dengan penggunaan bahan mentah yang murah seperti produk sampingan industri agro. Selain itu, cara ini juga boleh menghasilkan isomer stereo yang lebih ekonomi. Pemodelan dan rekaan strategi kawalan adaptif untuk pengeluaran asid laktik dengan penapaian kelompok Enterococcus faecalis dikaji dalam kajian ini. Model ini mengambil kira kesan had substrat dan perencat, perancatan produk, pengeluaran lactic acid berkait pertumbuhan dan tidak berkait pertumbuhan serta kadar sel mati. Di dalam proses yang sebenarnya, proses penapaian akan menghadapi gangguan dari persekitaran. Oleh itu, gangguan pada kuasa 0.5 dan 1.0 dikenakan pada model yang telah dibina. Satu rangkaian neural yang mempunyai keupayaan menggambarkan model pengeluaran asid laktik telah dibina. Sistem kawalan rujukan modal dibina dengan menggunakan rangkaian neural yang dibina sebagai rujukan. Beberapa titk set diperkenalkan kepada sistem untuk pemerhatian tindakbalas sistem itu. Hubungan tak lelurus antara kepekatan gula, kepekatan biojisim dan kepekatan asid laktik berjaya dimodalkan oleh rangkaian neural suapan hadapan yang mempunyai struktur 3 masukan, 5 neuron dan 1 keluaran. Keputusan simulasi menunjukkan jumlah kuadrat ralat ialah kurang dari 0.1. Kemudian, objektif kawalan bergantung pada imbangan antara penggurangan substrat dan produktiviti yang optimum telah dijalankan. Penilaian dari simulasi sistem kawalan menunjukkan bahawa sistem ini tidak dapat mengekalkan kepekatan produk penapaian asid laktik dan akan dihentikan secara manual selepas mencapai titik set. ___________________________________________________________________________________ Lactic acid bacteria (LAB) have long been used in the food industry as starter cultures for the manufacture of fermented meat and dairy products. The major by-product of the fermentation, lactic acid is a versatile chemical having a wide range of applications in food, pharmaceutical, leather and textile industries and as chemical feedstock for so many other chemicals. It also functions as the monomer for the biodegradable plastic. Biotechnological production is advantageous over chemical synthesis in that we can utilize cheap raw materials such as agro industrial byproducts and can selectively produce the stereo isomers in an economic way. The modeling and design of an adaptive control strategy for lactic acid production by batch fermentation of Enterococcus faecalis at is studied in this thesis. The model includes the effect of substrate limitation and inhibition, product inhibition, growth and non-growth associated lactic acid production and cell death rate. In reality, the model are ought to have noise. Therefore, noise was introduced to the system at powers of 0.5 and 1.0. A neural network having the capability of modeling the lactic acid was developed and by using the neural network as the reference model, the model reference control was constructed. Several set point was introduce to study its response. The nonlinear relationship between sugar concentration, biomass concentration and lactic acid concentration was then described by feedforward neural network with 3 inputs, 5 neurons and 1 output. The simulations show that the sum of squared error of less than 0.1. Then, the control objective relies on a tradeoff between substrate depletion and optimal productivity. The evaluation of the control system shows that the system is not feasible and the fermentation will be stopped manually upon reaching the set point. Tue, 06 Oct 2020 13:48:04 +0800 institutional_item_version_id:7103 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7102 Pembersihan secara kimia atas PVDF membran yang dikotori oleh larutan gliserin (15 peratus berat gliserin dan 0.01 g/l asid oleik) telah dikaji. Eksperiment telah dijalankan untuk menganalisa kesan keadaan pembersihan terhadap kecekapan pembersihan yang dilakukan seperti jenis agen pembersih, masa pembersihan, dan kepekatan agen pembersih. Fluks pemulihan selepas pembersihan telah ditentukan untuk menyelidik kecekapan pembersihan. Selain itu, kaedah pencirian membran seperti pengukuran sudut kenalan dan IR transformasi Fourier (FTIR) telah digunakan untuk mengukuhkan lagi keputusan. NaOH telah dijumpai sebagai agen pembersih yang paling berkesan untuk membersih membran yang dikotori oleh larutan gliserin dengan 42.05% fluks pemulihan telah dicapai berbanding dengan agen pembersih yang lain dengan hanya kurang daripada 10.00% fluks pemulihan telah dicapai. Keputusan juga menunjukkan kecekapan larutan NaOH dalam pembersihan meningkat dengan masa. Di samping itu, apabila kepekatan larutan NaOH menambah, kecekapan larutan NaOH dalam pembersihan turut meningkat. Penambahan yang signifikan atas fluks pemulihan diperhatikan apabila kepekatan larutan NaOH digunakan dalam pembersihan secara kimia telah dinaikkan daripada 0.050% ke 0.100%. Fluks pemulihan sebanyak 74.08% telah dicapai bagi pengunaan 0.100% larutan NaOH dalam proses pembersihan. ___________________________________________________________________________________ Chemical cleaning on PVDF membrane which fouled by glycerin-rich solution (15 wt% glycerin and 0.01 g/l oleic acid) was studied. Experiments were conducted to analyze the influence of various cleaning conditions on cleaning efficiency such as types of cleaning agents, cleaning time and concentration of cleaning agent. Flux recovery was determined after membrane cleaning to investigate the cleaning efficiency. Furthermore, membrane characterization methods like contact angle measurement and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy were utilized to justify the results. NaOH was found to be the best cleaning agent used to clean the membrane fouled by glycerin-rich solution with 42.05% flux recovery achieved if compared to other cleaning agents with only less than 10.00% flux recovery achieved. Results also indicated the cleaning efficiency of NaOH solution increase with cleaning time. In addition, when concentration of NaOH solution was increased, the cleaning efficiency of NaOH solution increased as well. A significant increase in flux recovery was observed when concentration of NaOH solution used in chemical cleaning was increased from 0.050% to 0.100%. Flux recovery of 74.08% was attained for the usage of 0.100% of NaOH solution in cleaning process. Tue, 06 Oct 2020 13:39:04 +0800 institutional_item_version_id:7102 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7101 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. Mon, 05 Oct 2020 16:45:36 +0800 institutional_item_version_id:7101 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7100 Nitrik oksida (NO) di dalam oksida nitrogen adalah pencemar udara yang berbahaya dan boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius. NO adalah sejenis gas yang tidak terbakar, beracun dan beroksida dengan bau yang tidak menyenangkan pada suhu bilik. Gas yang tidak berwarna ini adalah gas yang bertoksid yang bukan hanya menyebabkan kesan buruk atau negatif kepada alam sekitar tetapi juga terhadap kesihatan manusia. Oleh yang demikian, jika NO boleh ditukarkan kepada nitrogen dioksida, ia boleh dirawat menggunakan rawatan basah dan akhirnya boleh dibuang bersama-sama dengan sulfur dioksida dengan penjerat basah. Oleh sebab itu, kajian ini adalah untuk belajar mengenai tindak balas pengoksidaan nitric oksida dengan ozon dan cobalt oksida sebagai pemangkin. Kajian eksperimen telah dijalankan di dalam penuh reaktor aliran palam pada suhu yang berbeza-beza daripada suhu 32oC hingga 300oC dan pada berat pemangkin yang berbeza-beza dari 2 hingga 5gram cobalt oksida. Keputusan menunjukkan pertukaran NO kepada NO2 bertambah apabila suhu bertambah dan berat pemangkin yang digunakan bertambah. Sebuah model matematik telah dibentangkan untuk menerangkan proses pengoksidaan secara teori menggunakan pengaturcaraan perisian MATLAB. Simulasi model ini telah menunjukkan bahawa kadar tindak balas spesifik, k bertambah dengan temperature. ___________________________________________________________________________________ Nitric oxide (NO) consist in nitrogen oxide is hazardous air pollutants and can cause serious environmental problem. NO is a nonflammable, poisonous and oxidizing gas with an irritating odor at room temperature. This colorless gas is toxic gas that not only caused bad or negative effect to the environment but also to the human healthy. Thus, if NO can be converted into NO2, it can then be treated using a wet method and eventually could be removed simultaneously with SO2 by wet scrubbing. Therefore, this research is about to study the oxidation reaction of nitric oxide with ozone and cobalt oxide as catalyst. Experimental works were carried out in plug flow reactor at various temperatures vary from 32oC to 300oC and various weight of catalyst vary from 2 to 5gram of cobalt oxide. The result showed that conversion NO to NO2 increase when temperatures increase and also when weight of catalyst used increase. A mathematical model also presented to describe this oxidation process theoretically using MATLAB programming program. Simulation of this model showed that specific rate of reaction, k increase with temperature. Mon, 05 Oct 2020 16:38:17 +0800 institutional_item_version_id:7100 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7099 Karbon teraktif komersial yang di dapati sekarang masih dianggap mahal disebabkan penggunaan bahan mentah yang tidak boleh diperbaharui dan agak mahal seperti arang batu bitumen. Oleh itu, penyelidikan ini bertujuan untuk menyiasat potensi penggunaan sisa-sisa buahan tempatan iaitu kulit buah durian sebagai alternatif kepada bahan mentah sedia ada untuk menghasilkan karbon teraktif di mana ia boleh menyingkirkan pewarna reaktif Remazol Brilliant Blue R (RBBR) daripada larutan akuas. Pengaktifan fizi-kimia yang terdiri daripada jerap isi dengan sodium karbonat, (Na2CO3) dan diikuti dengan gasifikasi karbon dioksida (CO2) telah digunakan untuk menghasilkan karbon teraktif. Keputusan rekabentuk eksperimen mendedahkan bahawa suhu pengaktifan, masa pengaktifan dan nisbah jerap isi (IR) adalah faktor-faktor penting yang mempengaruhi hasil karbon teraktif dan prestasi penjerapan untuk pewarna RBBR. Keadaan penyediaan karbon teraktif yang optima ialah 741.81°C, 2.47 h dan 1.87 masingmasing untuk suhu pengaktifan, masa pengaktifan dan nisbah jerap isi. Karbon teraktif yang terhasil adalah berliang meso yang heterogen dengan luas permukaan dan isipadu liang yang tinggi. Analisis infra merah pengubahan fourier memaparkan kehadiran pelbagai kumpulan berfungsi pada permukaan karbon teraktif ini. Kesan-kesan kepekatan awal bahan jerap (25 – 250 mg/l), masa sentuh, suhu larutan (30-60°C), pH larutan (2-12), garis sesuhu, kinetik dan termodinamik bagi sistem-sistem penjerapan tersebut dinilai melalui kajian penjerapan kelompok. Penjerapan pewarna RBBR meningkat dengan peningkatan kepekatan awal dan masa sentuh. Kecekapan penyingkiran pewarna RBBR adalah tertinggi pada pH 2-4. Isoterma keseimbangan dan kinetik penjerapan pewarna RBBR terbaik dipadankan masing-masing oleh model garis sesuhu Freundlich dan model kinetik pseudo tertib kedua. Proses penjerapan ini menunjukkan nilai tenaga pengaktifan yang kurang daripada 40 kJ/mol yang mencirikan mekanisma penjerapan fizikal. ___________________________________________________________________________________ Commercially available activated carbon are still considered expensive due to the use of non-renewable and relatively expensive raw material such as bituminous coal. Therefore, this study investigates the potential use of local fruit waste which is durian peel (DP) as the alternative precursor for the preparation of activated carbon which can be applied for the removal of Remazol Brilliant Blue R (RBBR) reactive dyes from aqueous solution. Physiochemical activation consisting of sodium carbonate (Na2CO3) impregnation plus carbon dioxide (CO2) gasification was used to prepare the activated carbons. The experimental design results revealed that activation temperature, activation time and impregnation ratio (IR) were important factors influencing the activated carbons yields and adsorption performance for RBBR. The optimum conditions obtained for preparing the activated carbon were 741.81°C, 2.47 h and 1.87 for activation temperature, activation time and IR respectively. The activated carbon prepared were heterogenous mesoporous with high surface area and pore volume. Fourier Transform Infrared (FTIR) analyses revealed the presence of various functional groups on the activated carbon surfaces. The effect of adsorbate initial concentrations (25-250 mg/L), contact time, solution temperature (30-60°C), solution pH (2-12), isotherms, kinetics and thermodynamics of the adsorption systems were evaluated through batch adsorption test. The RBBR dye adsorption uptakes increased with increasing initial concentration and contact time. The RBBR dye removal efficiency was the highest at pH 2-4. Adsorption equilibrium and kinetic of RBBR dye was best fitted by Freundlich isotherm model and pseudo-second-order kinetic model, respectively. The adsorption process investigated showed activation energy value lower than 40 kJ/mol which indicates physisorption mechanism. Mon, 05 Oct 2020 16:31:44 +0800 institutional_item_version_id:7099 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7098 Karbon teraktif dihasilkan daripada hampas tebu dengan menggunakan pengaktifan stim di dalam relau bersuhu tinggi. Proses pirolisis cepat telah dijalankan dengan reaktor lapisan terbendalir untuk menghasilkan arang sebelum proses pengaktifan. Ujikaji telah dilaksanakan untuk meninjau kesan pelbagai parameter proses seperti saiz zarah, suhu pengaktifan dan tempoh masa pengaktifan terhadap kualiti karbon teraktif yang terhasil. Tambahan pula, ujikaji jerapan telah dijalankan dengan menggunakan metilena biru. Data-data daripada ujikaji telah dianalisis dengan menggunakan garis-sesuhu Langmuir dan Freundlich, dan didapati bahawa garis-sesuhu jerapan Langmuir memuatkan ujikaji data dengan baik. Kadar penjerapan menunjukkan psedo-tertib-kedua memuatkan kinetik jerapan dengan baik berbanding dengan kadar persamaan psedo-tertib-pertama. Kualiti terbaik karbon teraktif telah dihasilkan dengan saiz zarah 0.5 mm, suhu pirolisis 550°C dan diaktifkan dengan stim pada suhu 750°C selama 1 jam. Kapasiti penjerapan maxima metilena biru untuk karbon tersebut ialah 112.36 mg/g. Tambahan pula, maximum luas permukaan BET didapati bernilai 864 /g. Morfologi permukaan untuk satu karbon teraktif yang mempunyai prestasi tertinggi telah dikaji menggunakan mikroskop elektron imbasan. Ciri-ciri karbon teraktif yang dihasilkan telah dibandingkan dengan penyelidik lain dan karbon teraktif komersil. Keputusannya menunjukkan karbon hampas tebu boleh digunakan sebagai bahan asas alternatif sebagai karbon teraktif komersial berkos rendah. ___________________________________________________________________________________ Activated carbon was produced from sugarcane bagasse by using steam activation in a high temperature furnace. Fast pyrolysis process was carried out prior in fluidized bed reactor to produce char before activation process. Experiments were conducted to investigate the influence of various process parameters such as particle size, activation temperature and activation time on the quality of the activated carbon prepared. In addition, the adsorption studies were done by using methylene blue. The experimental data were analyzed by using Langmuir and Freundlich adsorption isotherms and Langmuir isotherm shows satisfactory fit to the experiment of data. The rate of adsorption shows that the pseudo-second-order rate fitted the adsorption kinetics better than the pseudo-first-order rate equation. The best quality activated carbon was obtained with particle size of 0.5mm at pyrolysis temperature of 550°C and steam activation at 750°C for 1 hour. The methylene blue maximum adsorption capacity of carbon produced from sugarcane bagasse was found to be 112.36 mg/g. In addition, the maximum BET surface area obtained was 864 /g. The surface morphology of the one best performing activated carbon was examined using scanning electron microscopy (SEM). The characteristic of the prepared activated carbon was compared with the other researchers and commercial activated carbon. The results indicated that the sugarcane bagasse carbon could be employed as a low cost alternative precursor to produce commercial activated carbon. Mon, 05 Oct 2020 16:25:14 +0800 institutional_item_version_id:7098 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7096 Kajian ini menerangkan tentang persediaan dan ciri-ciri hidrofobik poly (vinylidene flourida) membran melalui kaedah songsangan fasa menggunakan sistem dual penggumpalan. Terdapat dua jenis pelarut yang digunakan dalam formulasi ini seperti dimetilformamida (DMF) dan dimetilacetamida (DMAc). Kesan-kesan masa untuk larut, kepekatan polimer, nisbah isopropanol/air dan jenis-jenis pelarut ke atas sudut sentuh membrane dikaji. Morfologi-morfologi dan kebolehbasahan PVDF membran disiasat dengan menggunakan Mikroskop Daya Atom (AFM) dan pengukuran sudut sentuh (CA). Struktur nodul membran-membran diperolehi dengan merendam ke dalam tempat isopropanol yang tulen. Seterusnya, untuk meningkatkan membran hidrofobisiti, membran disediakan dengan menggunakan DMF yang telah direndam ke dalam tempat penggumpalan yang pertama untuk 4s diikuti dengan air untuk satu hari. Semakin bertambah kandungan isopropanol dalam tempat penggumpalan itu, semakin bertambah sudut sentuh untuk larutan DMF-PVDF. Mikroskop Daya Atom (AFM) menunjukkan membran yang terendam ke dalam tempat penggumpalan isopropanol boleh menyebabkan liang membran lebih kecil dan seragam. ___________________________________________________________________________________ This study describes the preparation and characterization of hydrophobic poly(vinylidene flouride) membrane by phase inversion method using dual coagulation bath system. There are two solvents that used in this formulation namely dimethylformamide (DMF) and dimethylacetamide (DMAC). The effects of immersion time, polymer concentration, isopropanol/water ratio and solvent types on membrane contact angles were studied. The morphologies and wettability of PVDF membrane were investigated using Atomic Force Microscopy (AFM) and contact angle (CA) measurement. The defined nodular structures of membranes were obtained by immersed into pure of isopropanol bath. To further increase membrane hydrophobicity, membrane prepared using DMF were immersed into the first coagulation bath for 4s followed by water bath for 1 day. By increasing the isopropanol content in the coagulation bath, the contact angle increase significantly for DMF-PVDF solution. Atomic Force Microscopy (AFM) image show that membrane immersed in pure isopropanol coagulation bath resulted in membrane with smaller and uniform pores. Mon, 05 Oct 2020 16:18:43 +0800 institutional_item_version_id:7096 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7095 Serisit sering digunakan di dalam industri kosmetik. Di dalam kajian ini, serisit akan dikaji untuk digunakan sebagai penyerap logam berat dalam rawatan air kumbahan dengan menaikkan nilai keupayaan penukar kationnya (CEC). Serisit sesuai untuk kajian ini kerana sifat yang dimilikinya. Secara semulajadinya keupayaan penukar kation (CEC) serisit adalah rendah. Kira-kira 4 meq tanpa sebarang penambahsuaian. Setelah serisit diubahsuai, nilai bacaan bagi CEC adalah agak tinggi. Secara kesuluruhannya penambahsuaian telah dilakukan berdasarkan kaedah hidrotermal. Terdapat juga beberapa parameter yang perlu diperhatikan. Sebelum ujian dijalankan, serisit telah dianalisis dengan fluoren x-ray dan juga penyebaran saiz partikel turut juga diperhatikan. Saiz partikel yang telah digunakan adalah 45um. Bacaan paling tinggi yang telah diterima adalah 87 meq. Walaubagaimanapun terdapat beberapa langkah yang perlu dilakukan terlebih dahulu sebelum sampel melalui rawatan hidrotermal. Kalsinasi adalah langkah yang perlu dilakukan sebelum sampel direndam di dalam NaOH. Tujuan serisit perlu melalui kalsinasi adalah untuk memastikan ia telah bersedia untuk tindak balas antara NaOH dalam rawatan hidrotermal. Walaubagaimanapun suhu untuk kalsinasi perlu ditetapkan melebihi keperluan minima. Suhu minima untuk serisit adalah 300oC. Disini suhu ditetapkan lebih tinggi daripada keperluan minima adalah untuk memastikan tiada satu partikel yang tidak bersedia untuk rawatan hidrotermal. Masa hadapan untuk mineral dalam Negara ini terutama dalam rawatan air kumbahan adalah cerah kerana sumbernya adalah banyak. Harga mineral ini juga agak murah dan boleh mengurangkan kos operasi dalam rawatan air kumbahan dan air yang telah dirawat lebih selamat kerana pengurangan penggunaan bahan kimia. ___________________________________________________________________________________ Sericite always been used in cosmetic industry. Now this sericite will be under investigation to be used as absorbent for heavy metals in waste water treatment by increase its cation exchange capacity (CEC). Sericite suitable for this investigate because of this characteristic. Naturally the sericite’s cation exchange capacity (CEC) is actually low. It is about 4 meq without any modification. After sericite has been modified the number for this CEC value is quite high. The modification of sericite has been conducted based on hydrothermal method. There is also having few parameters need to be observed. Before this test run, sericite has been analyse with x-ray fluorance and also the distribution of size particle been observed. The size particle been used is below 45um. The highest reading got from this test is 87 meq. However there is few step need to be done first before sample can undergo hydrothermal treatment. Calcination is step need to be done before sample can be soaking in NaOH. The purpose for sericite going calcination process is to make sure that it ready for reaction between NaOH in hydrothermal treatment. However the temperature for calcination needs to be set above the minimum requirement. The minimum temperature for sericite is 300oC. Here the temperature set high than that to make sure there is no single particle not ready for hydrothermal treatment. The future for this mineral is bright in this country especially in waste water treatment because the resource for it is huge. The price for this mineral also cheap and it can reduce the cost operating in waste water treatment and water treated more safe because the reduction of chemical usage. Mon, 05 Oct 2020 16:12:24 +0800 institutional_item_version_id:7095 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7094 Dalam kajian ini, air keruh sintetik dan air mentah digunakan untuk megenalpasti kemungkinan pembeku semulajadi dan kimia dalam eksperimen ujian balang. Ciri-ciri air keruh sintetik dan air mentah seperti kekeruhan dan pH telah dianalisis terlebih dahulu. Dos optimum, pH, kelajuan pengocakan dan masa penetapan untuk semua pembeku semula jadi dalam air keruh sintetik diteliti berdasarkan peratusan penyingkiran kekeruhan. Dalam air keruh sintetik, optimum dosis biji betik, kacang soya dan kacang merah berada pada dos 15 ml / L, 20 ml/L dan 20 ml / L masing-masing.Dengan menggunakan semua nilai optimum, biji betik, kacang soya and kacang merah mempunyai kemungkinan membuang kekeruhan kira-kira 51.6 %, 44.1 % dan 61 % masing-masing. Kacang soya menunjukkan pembeku semula jadi terbaik berbanding betik dan juga kacang merah berdasarkan kemampuan untuk mengurangkan kekeruhan di dalam air keruh sintetik.. Dari itu, kacang soya telah dipilih dan diuji sebagai pembeku semula jadi untuk sampel air mentah dari Tasik USM. Kacang soya sebagai pembeku semulajadi, manakala Aluminium Sulfat dipilih sebagai pembeku kimia telah digunakan untuk membuat perbandingan. Untuk kacang soya, penyingkiran kekeruhan dan COD telah dicapai pada 66 % dan 39 % masing- masing. Bagaimanapun, untuk Aluminium Sulfat, penyingkiran kekeruhan dan COD adalah pada 86 % dan 47 % masing-masing. ___________________________________________________________________________________ These studies consider the possibility of using dried part of the seeds for removal of turbidity for drinking water treatment. Papaya seed, Soya Bean and Red Beans also were chosen in this case study as natural coagulant which is safe for human health, environmentally friendly and least toxic sludge generated. In this study, synthetic turbid water and raw water were used to investigate the possibility natural and chemical coagulant in jar test experiment. The characteristic of synthetic turbid water and raw water such as turbidity and pH was analyzed before that. The optimum dosage, pH, speed agitation and settling time of all natural coagulants in synthetic turbid water were examined based on the percentages turbidity removal. In synthetic turbid water, the optimum dosage of Papaya, Soya and Red Bean were at 15 ml/L and 20 ml/L respectively. By applying all the optimum conditions, papaya, soya and red bean have the possibility to remove the turbidity about 51.6 %, 44.1 % and 61 % respectively. Soya bean show the best natural coagulant compare to papaya and red bean. From of that, soya bean was selected and introduce as natural coagulant in raw water from USM Lake. Soya bean as natural coagulant was comparing with the aluminium sulfate as a chemical coagulant. For Soya bean, the turbidity and COD removal were attained is 66% and 39% respectively. However, for Aluminium sulfate the removal turbidity and COD at 86 % and 47 % respectively. Mon, 05 Oct 2020 16:07:35 +0800 institutional_item_version_id:7094 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7093 Amonium yang sering kali hadir di sungai, tasik dan kolam telah menjadi perhatian utama di seluruh dunia. Hal ini dapat menyumbang kepada eutrofikasi yang akan menyebabkan penurunan oksigen di dalam air. Seterusnya, akan membahayakan kehidupan air. Dalam projek ini, amonium telah dijerap dari sisa domestik dan air lindi melalui proses penjerapan. Sisa lumpur aktif yang diperolehi dari rawatan sisa kilang kelapa sawit tempatan digunakan sebagai adsorben yang berkos murah. Penjerapan amonium dilakukan dengan memvariasikan parameter seperti pH, dos adsorben dan suhu. Nilai pH yang paling berkesan untuk menjerap ammonium dari kedua-dua air sisa domestik dan air lindi ke sisa lumpur aktif adalah 5. Kewujudan kumpulan O-H pada permukaan sisa lumpur aktif adalah dibuktikan melalui analisis Fourier Transmisi Spektroskopi Inframerah (FTIR). Peningkatan dos adsorben meningkatkan penjerapan amonium dari air sisa domestik dan lindi kerana peningkatan luas permukaan adsorben. Penjerapan amonium sama ada dari air sisa domestik dan air lindi menurun dengan suhu meningkat, menunjukkan bahawa proses itu eksotermik Kinetik analisis menunjukkan bahawa jerapan amonium adalah lebih baik dijelaskan mengikut tertib-kedua-tiruan. Regenerasi sisa lumpur aktif adalah kos-berkesan kerana sisa lumpur aktif dapat digunakan semula selepas proses ini. ___________________________________________________________________________________ Ammonium compound frequently presence in rivers, lakes and ponds has become a major concern throughout the world. It can contribute to eutrophication leading to oxygen depletion in water. This will cause harmful to aquatic life. In this project, ammonium was removed from domestic wastewater and leachate by adsorption process. Waste activated sludge collected from a local palm oil mill effluent treatment plant was used as a low cost adsorbent. The adsorption of ammonium was carried out by varying the parameters such as pH, adsorbent dosage and temperature. The most effective pH value for ammonium removal from both domestic wastewater and leachate onto waste activated sludge was 5. The presence of O-H group on the surface waste activated sludge was proved by Fourier Transmission Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis. An increase in adsorbent dosage increased the percent removal of ammonium from both domestic wastewater and leachate due to the increase in adsorbent surface area. Removal of ammonium from both domestic wastewater and leachate decreased with the increase temperature indicate that the process was exothermic. Kinetic analysis showed that the adsorption of ammonium on waste activated sludge was best described by pseudo- second order. Regeneration of waste activated sludge was cost-effective process because waste activated sludge can be reused after this process. Mon, 05 Oct 2020 16:00:05 +0800 institutional_item_version_id:7093 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7038 Pengotoran membran merupakan salah satu masalah utama teknologi membran dalam proses rawatan air. Pengotoran membran menyebabkan penurunan fluks dan menjejaskan kualiti air yang telah dirawat. Tujuan kajian ini adalah untuk menilai sifat pengotoran membran penurasan nano yang dikaitkan dengan proses prarawatan dan menentukan cara terbaik untuk pembersihan membran. Air suapan di kenali sebagai sebelum 3.00 μm, selepas 3.00 μm dan gabungan antara 0.45 dan 3.00 μm prapenapisan. Eksperimen skala bangku telah dijalankan ke atas penapisan aliran silang untuk menilai keberkesanan proses pra-rawatan. Rawatan air dijalankan dengan mengunakan membran penurasan nano yang diperolehi secara komersial (NF90 and NF270) dengan atau tanpa polialuminium klorida (PAC) sebagai dos pengumpal dalam larutan suapan. Didapati bahawa membran NF270 mempunyai rintangan lebih tinggi terhadap pengotoran berbanding dengan NF90 kerana ciri-ciri hidrofilik dengan sudut kenalan 7.18nm sebagai permukaan membrannya yang lebih licin dan kekasaran membranya 18.78nm. Disebaliknya, kadar pengotoran untuk NF90 mencapai 24%, kepada 18% apabila terdapat penurasan gabungan antara 3.00 μm and 0.45 μm prapenapisan. Walau bagaimanapun tanpa penambahan PAC mencapai kadar pengotoran yang rendah sebanyak 12%. Lagipun, NF270 membran proses dengan atau tanpa penambahan PAC memberikan pengurangan fluks yang tidak berkesan tinggi. Kesimpulanya, NF90 membran proses tanpa penambahan PAC dan penurasan yang gabung antara 3.00 dan 0.45 μm prapenapisan mendapati hasilan kualiti air yang tinggi sebanyak 0.5 Mohm resistiviti kerana liang yang kecil. Seterusnya, sistem membran tersebut memerlukan pembersihan kaustik pada 0.5 Mol/L kepekatan untuk menyelesaikan masalah kerak sebanyak 76% di permukaan membran. Air yang dihasilkan melalui proses penapisan tersebut mematuhi kualiti air yang sesuai dijadikan sebagai larutan suapan membrane osmosis terbalik (RO). _______________________________________________________________________ In water treatment processes, membrane fouling is one of the main drawbacks of membrane technology. Membrane fouling causes flux declination and reduces the treated water quality. This study aims to evaluate the fouling behavior of nanofiltration membranes with respect to the pretreatment process and to determine the best practice of membrane cleaning process. The feed water was introduced as solution before and after 3.00 μm pre-filtration and also after combination of 3.00 and 0.45 μm pre-filtration. The bench scale cross flow filtration were conducted to evaluate the efficiency of water pretreatment processes. Water treatment was carried out by using commercially available nanofiltration membrane (NF90 and NF270) with and without polyaluminium chloride as coagulant dosage in feed water. It was found that NF270 is more fouling resistance compared to NF90 due to its hydrophilicity characteristic with contact angle of 7.15 and smoother membrane surface with membrane roughness of 18.78 nm. The fouling rate of NF90 with PAC dosage was reduced from 24% to 18% after 3.00 μm and 0.45 μm pre-filtration. However, without PAC lower fouling rate of 12% can be achieved. NF270 membrane process with or without PAC gave insignificant flux reduction. In overall, NF 90 membrane without PAC with combination of 3.00 and 0.45 μm pre-filtration gave better permeate water quality of 0.5 MΩ due to NF90’s tighter pore size. 0.5 Mol/L of NaOH was required to achieve cleaning efficiency of 76%. The water that is produced during filtration process complies with the standard and is suitable to be used as feed to reverse osmosis (RO) membrane. Thu, 01 Oct 2020 16:10:04 +0800 institutional_item_version_id:7038 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=7014 Karbon teraktif (KT) komersial yang didapati sekarang masih dianggap mahal disebabkan oleh penggunaan bahan mentah yang tidak boleh diperbaharui seperti arang batu bitumen. Oleh itu, penyelidikan ini menyiasat potensi penggunaan sisa pertanian seperti kelongsong biji getah (KBG) dan tongkol jagung (TJ) yang terdapat di Malaysia sebagai pelopor untuk penyediaan karbon teraktif dimana ianya boleh diguna bagi menyingkirkan dua jenis logam berat iaitu Cu (II) dan Zn (II) daripada larutan akuas. Pengaktifan fiziko-kimia yang merangkumi penjerapan isi dengan kalium hidroksida (KOH) diikuti oleh gasifikasi karbon dioksida (CO2) telah digunakan untuk penghasilan karbon teraktif. Keputusan rekabentuk eksperimen mendedahkan bahawa suhu pengaktifan karbon dioksida, masa pengaktifan CO2 dan nisbah jerap isi (NJI) adalah faktor-faktor penting yang mempengaruhi hasil karbon teraktif dan prestasi penjerapan untuk logam Cu (II) dan Zn (II). Keadaan optima yang diperolehi untuk menyediakan KBGKT-CU adalah pada suhu 793 °C, tempoh pengaktifan 1 jam dan NJI 2.46. Bagi KBGKT-ZN, kondisi optima penyediaan adalah pada suhu 797 °C, tempoh pengaktifan 1 jam dan NJI 2.61. Bagi TJKT-CU, kondisi optima penyediaan adalah pada suhu 762 °C, tempoh pengaktifan 2.7 jam dan NJI 3.25. Untuk TJKT-ZN, kondisi optima penyediaan adalah pada suhu 768 °C, tempoh pengaktifan 3 jam dan NJI 3.5. Semua karbon teraktif yang telah terhasil luas permukaan (>500 m2/g) yang tinggi dan isipadu liang (>0.41 m3/g). KBGKT dan TJKT masing-masing menunjukkan jenis struktur liang yang homogen dan heterogen. Kesan-kesan kepekatan awal bahan jerap (10-100 mg/L), masa sentuh, suhu larutan (30-60 °C), pH larutan (2-6), garis sesuhu dan kinetik dan bagi sistem-sistem penjerapan tersebut dinilai melalui kajian penjerapan kelompok. Penjerapan logam Cu (II) dan Zn (II) meningkat dengan peningkatan kepekatan awal dan masa sentuh. Penjerapan logam Cu (II) dan Zn (II) pada kesemua KT adalah terbaik dipadankan oleh model garis sesuhu Freundlich. Penjerapan logam Cu (II) dan Zn (II) bagi semua karbon teraktif dipadankan dengan baik oleh model Freundlich dan model kinetik pseudo tertib kedua. Kajian lapisan tetap menunjukkan bahawa tempoh kelesuan untuk Zn (II) adalah lebih besar daripada Cu (II) dan peningkatan dalam ketinggian lapisan menghasilkan tempoh keletihan yang lebih tinggi. _______________________________________________________________________ Commercially available activated carbon (AC) is still considered expensive due to the use of non-renewable and relatively expensive starting material such as bituminous coal. Therefore, this study investigates the potential use of agricultural waste such as rubber seed coat (RSC) and corncob (CC) that available in Malaysia, as the precursor for the preparation of AC which can be applied for the removal of two types of heavy metal, which are Cu (II) and Zn (II) from aqueous solution. Physiochemical activation consisting of potassium hydroxide (KOH) impregnation plus carbon dioxide (CO2) gasification was used to prepare the ACs. The optimum preparation conditions of RSCAC-CU were found at activation temperature of 793 °C, activation time of 1h and KOH impregnation ratio (IR) of 2.46. As for RSCAC-ZN, the optimum preparation conditions were at activation temperature of 797 °C, activation time of 1h and IR of 2.61. Meanwhile, the optimum preparation conditions of CCAC-CU were found at activation temperature of 762 °C, activation time of 2.7h and IR of 3.25. For CCAC-ZN, the optimum preparation conditions were at activation temperature of 768 °C, activation time of 3h and IR of 3.5. All the activated carbons prepared were high BET surface area (>500 m2/g) and pore volume (>0.41 m3/g). RSCAC and CCAC demonstrated homogeneous and heterogeneous type pore structures, respectively. The effects of adsorbate initial concentration (10-100 mg/L), contact time, solution temperature (30-60 °C), solution pH (2-6), isotherms and kinetics of the adsorption systems were evaluated through batch adsorption test. The Cu (II) and Zn (II) adsorption uptakes increased with increasing initial concentration and optimum contact time. Adsorptions of Cu (II) and Zn (II) on all ACs were best fitted by the Freundlich isotherm model. Adsorption kinetics of Cu (II) and Zn (II) followed pseudo-second-order on all the ACs. Fixed bed study showed that the exhaustion period for Zn (II) was greater than Cu (II) and the increase in bed heights resulted in higher exhaustion period. Tue, 29 Sep 2020 11:10:46 +0800 institutional_item_version_id:7014 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6903 Pemindahan momentum two-hala di antara nanozarak magnetik (MNP) yang bergerak dengan bendalir sekeliling (digelar sebagai kesan hidrodinamik) telah diketahui memainkan paranan yang penting dalam magnetoforesis kecerunan medan rendah yang dikendalikan dalam sistem mikrofluid. Akan tetapi, kesan hidrodinamik atas tingkah laku dinamik untuk pemisahan magnetik kecerunan medan rendah (LGMS) yang berskala makroskopik masih belum diterokai walaupun ianya adalah sangat penting dalam reka bentuk dan pengoptimuman pemisah magnetik bagi aplikasi kejuruteraan. Justeru itu, tujuan utama kajian ini adalah untuk memahami mekanisme asas LGMS, terutamanya mendedahkan kesan hidrodinamik, dan menerbitkan model matematik untuk menggambarkan kelakuan dinamik proses tersebut. Ternyatanya, arus perolakan teraruh oleh magnetoforesis, yang diakibatkan oleh kesan hidrodinamik, telah dibentuk dalam larutan MNP (walaupun dalam kepekatan yang sangat rendah seperti 5 mg/L) yang terdedah kepada medan magnetik kecerunan rendah (<100 T/m) dan menpengaruhi kinetik pemisahannya secara ketara. Perolakan teraruh ini adalah analogi kepada perolakan semulajadi yang didapati dalam pengangkutan haba dan boleh dihuraikan oleh nombor Grashof magnetik yang baru ditakrifkan. Analisa atas nombor Grashof magnetik menunjukkan bahawa perolakan teraruh tidak hadir hanya apabila kepekatan zarah adalah di bawah 0.05 mg/L. Gangguan kesan hidrodinamik dalam LGMS telah menyebabkan dua fenomena yang berikut: (1) homogenasi larutan MNP yang berterusan dan (2) aliran perolakan (halaju perolakan dalam julat 10-5 ke 10-4 m/s dihasilkan) yang mempercepatkan pengumpulan MNP (13 kali ganda berbanding dengan situasi di mana perolakan tidak hadir). Tambahan, kinetik pemisahan LGMS yang didorongi oleh kesan hidrodinamik hanya dikawal oleh kecerunan medan magnetik di permukaan bersebelahan dengan magnet (digelar sebagai “satah pengumpulan zarah” dalam kerja ini) dan luas permukaan satah ini. Selain itu, mekanisme pemisahan LGMS boleh dibahagi berdasarkan julat tiga kuantiti tidak berdimensi (nombor Reynold 𝑅𝑒, nombor Grashof magnetik 𝐺𝑟𝑚 dan parameter pengagregatan N*). Analisa yang terperinci menunjukkan bahawa kebanyakan proses LGMS dalam aplikasi sebenar adalah dikelaskan ke rejim di mana kesan hidrodinamik mendonimasi. Akhir sekali, model matematik yang diterbit di sini dikembangkan lagi dengan mempertimbangkan interaksi antara zarah supaya model ini berupaya untuk menangkap kelakuan dinamik magnetoforesis dalam rejim berinteraksi. Keputusan simulasi model matematik terlanjut ini menunjukkan bahawa kadar pengumpulan magnetoforetik MNP adalah bergantung kepada kepekatan dan fenomena ini adalah konsisten dengan permerhatian yang dilaporkan di literatur sebelum ini. Tambahan, jangkaan model bersetuju dengan keputusan eksperimen dalam kerja ini secara tepatnya. Oleh yang demikian, pemahaman asas dan model matematik yang diterbit dalam kajian ini adalah penting dalam dan berkaitan dengan reka bentuk pemisah magnetik kecerunan rendah untuk aplikasi kejuruteraan. _______________________________________________________________________ Two-ways momentum transfer between moving magnetic nanoparticles (MNPs) and surrounding fluid (which is known as hydrodynamic effect) has been revealed to portray a vital role in low field gradient magnetophoresis conducted under microfluidic system. However, the effect of hydrodynamic on dynamical behavior of macroscopically scaled low gradient magnetic separation (LGMS) still remains unexplored even through it is particularly crucial in the design and optimization of magnetic separator for engineering applications. Therefore, it is the main purpose of this study is to understand the underlying mechanism of LGMS, especially to demonstrate the effect of hydrodynamic, and develop mathematical model to depict the dynamical behavior of this process. Evidently, magnetophoresis induced convective flow, which is resulted from hydrodynamic effect, was generated in MNP solution (even at very low particle concentration of 5 mg/L) subjected to low gradient magnetic field (<100 T/m) and significantly affects separation kinetics of it. Such induced convection is analogous to the natural convection found in heat transportation and can be characterized by the newly defined magnetic Grashof number. The analysis on magnetic Grashof number reveals that induced convection is only absent when particle concentration is below 0.05 mg/L. The intervention of hydrodynamic effect in LGMS has led to the two following phenomena: (1) the continuous homogenization of the MNP solution and (2) accompanying sweeping flow (convective velocity of 10-5 to 10-4 m/s was induced) that accelerates the collection of MNP (13 times fastercompared to the case without convection). Additionally, separation kinetics of hydrodynamically driven LGMS is solely controlled by the magnetic field gradient at the surface adjacent to the magnet (denoted as the “collection plane of particles” in this work) as well as the area of this surface and is independent of the magnetic field distribution across the solution. Also, the separation mechanism of LGMS can be classified according to the range of three dimensionless quantities (Reynold number 𝑅𝑒, magnetic Grashof number 𝐺𝑟𝑚 and aggregation parameter N*). The detailed analysis shows that most LGMS processes in real time application are classified into the regimes where hydrodynamic effect is dominating. Finally, the mathematical model developed here is further extended by incorporating interparticle interaction such that the model is able to capture the dynamical behaviour of magnetophoresis in interacting regime. The simulation results of the extended mathematical model shows that the magnetophoretic collection rate of MNPs is concentration dependent and this phenomenon is consistent with the observation reported in previous publications. In addition, the model predictions obey the experimental results in this work up to great accuracy. Thus, the fundamental understanding and mathematical models developed in this study are of crucial relevance in the design of low gradient magnetic separators for engineering applications. Mon, 21 Sep 2020 12:14:12 +0800 institutional_item_version_id:6903 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6858 Sisa pertanian yang berpotensi dimanfaatkan untuk penyediaan karbon teraktif untuk penyingkiran pencelup daripada larutan akuas. Untuk ujikaji ini, karbon teraktif berasaskan biji longan (KTBL) dan kulit pistachios (KTKP) telah disediakan mengunakan kaedah pengaktifan fiki-kimia yang terdiri daripada jerap isi kalium hidroksida (KOH), penggasan CO2 dan penyinaran gelombang mikro. Prestasi KTBL dan KTKP dinilai dengan menjalankan kajian penjerapan kelompok untuk menyingkirkan pencelup metilena biru (MB) and remazol biru berkilau R (RBBR). Dengan menggunakan rekabentuk komposit pusat, keadaan optimum penyediaan bagi kuasa penyinaran, masa penyinaran dan nisbah jerap isi (NJI) telah ditentukan untuk KTBL (330 watt, 2.0 min dan 0.7) dan KTKP (440 watt, 2.07 min dan 1.0), di mana masing-masing telah menghasilkan penyingkiran MB dan RBBR sebanyak 77.0% dan 80.9% dan hasilan sebanyak 22.1% and 21.7%. KTBL dan KTKP mempunyai luas permukaan yang tinggi (>847 m2/g), isipadu liang (> 0.49 cm3/g) dan kandungan karbon tetap (>76%) dan mempunyai taburan saiz liang jenis heterogen dan berliang meso. Kesan kepekatan awal pencelup (25-300 mg/L), masa sentuh (0-24 jam) dan suhu larutan telah dinilai. Penjerapan pencelup oleh KTBL dan KTKP meningkat apabila kepekatan awal pencelup dan masa sentuh meningkat. Untuk data keseimbangan bagi penjerapan kedua-dua pencelup ke atas KTBL dan KTKP adalah sesuai dipadankan oleh model Freundlich. Manakala, data kinetik adalah terbaik diwakili oleh model pseudo tertib pertama. Untuk kedua-dua pencelup, proses penjerapan oleh KTBL dan KTKP masing-masing adalah endotermik dan eksotermik dan semua proses penjerapan yang dikaji dikawal oleh mekanisma serapan-filem. _______________________________________________________________________ Potential of agrowastes were harnesses for preparation of activated carbon (AC) for dyes removal from aqueous solution. In this study, longan seed based activated carbon (LSAC) and pistachios shell based activated carbon (PSAC) were prepared using physiochemical activation consisting of potassium hydroxide (KOH) impregnation, CO2 gasification and microwave irradiation. The performance of the LSAC and PSAC were evaluated by conducting a batch adsorption study for methylene blue (MB) and remazol brilliant blue R (RBBR) removal. By using central composite design (CCD), the optimum preparation conditions of radiation power, radiation time and IR were determined for LSAC (440 watt, 2.0 min and IR 0.7) and PSAC (440 watt, 2.07 min and 1.0), which resulted MB removal of 77.0% and 80.9%, respectively; RBBR removal of 59.4% and 69.8%, respectively and yield of 22.1% and 21.7%, respectively. LSAC and PSAC have high surface area (>847 m2/g), pore volume (> 0.49 cm3/g) and fixed carbon content (>76%). The LSAC and PSAC have heterogeneous type pore size in mesoporous region. The effect of initial dye concentrations (25-300 mg/L), contact times (0-24 hours) and solution temperatures (30-60oC) were evaluated. The MB and RBBR adsorption by LSAC and PSAC were increased as the initial dye concentration and contact time increased. The adsorption equilibrium data for both dyes onto LSAC and PSAC were best fitted by Freundlich model. Meanwhile, the kinetic data was best represented by the pseudo first-order kinetic model. For both dyes, the adsorption of LSAC and PSAC were respectively endothermic and exothermic processes. All the adsorption processes were mainly governed by the film-diffusion controlled mechanism. Mon, 14 Sep 2020 14:28:50 +0800 institutional_item_version_id:6858 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6839 Membran fotomangkin mempunyai potensi yang besar dalam rawatan air sisa kerana membran dan fotomangkin boleh digabungkan dalam satu unit. Dalam kajian ini, poli(vinil alkohol) (PVA) dan polivinil pirrolidon (PVP) digunakan untuk menstabilkan 2 wt % nanozarah fotomangkin (TiO2, Mn-TiO2 and ZnO) dalam membran polisulfon (PSf) sebelum penyongsongan fasa. Bahan tambah menggalakkan pembentukan jejari liang seperti yang ditunjukkan dalam imej SEM. Penambahan PVA dan fotomangkin ke dalam membran PSf membawa penambahbaikan yang ketara dalam penurasan asid humik (HA). Penambahan PVA dan fotomangkin dalam membran PSf memeningkatkan ketelapan air sebanyak 15.5~18.1 kali ganda berbanding dengan membran PSf tulen. Membran yang mempunyai prestatsi permisahan dan penerapan yang baik diperiksa dalam ujian fotodegradasi dan semua PSf/PVP/fotomangkin menunjukkan < 15 % penurunan dalam pemangkinan foto berbanding dengan nanozarah yang bebas. TiO2 tulen diubahsuai menggunakan ‘polimer tekapan molekul’ (MIP-TiO2) sebelum dimasukkan ke dalam membran PSf. MIP-TiO2 mencapai selektivity sebanyak 2.06 dalam fotodegradasi methylene biru/metil jingga(MB/MO) apabila MIP-TiO2 diguna bawah sinaran UV selama 1 jam. MIP-TiO2 boleh digunnakan utnuk jangka masa panjang (2 jam) dan sehingga 5 kali kitaran fotodegradasi dengan seletktif MB/MO sebanyak 2.16. Penambahan MIP-TiO2 ke dalam membran PSf/PVP/MIP-TiO2 meningkatkan penelapan sehinnga 14.08 L/m2.h.bar, serta pemisahan kotoran utama (MB) secara selektif sebanyak 2.83 di bawah sinaran UV. _______________________________________________________________________ Photocatalytic membranes exhibit great potential for wastewater treatment since they can combine filtration and photo degradation in a single unit. In this work, 2 wt % poly(vinyl alcohol) (PVA) and polyvinyl pyrrolidone (PVP) were used to stabilize 2 wt % of photocatalytic nanoparticles (TiO2, Mn-TiO2 and ZnO) blended into polysulfone (PSf) membrane before phase inversion. These additives affect the formation of finger-like pores as shown in the SEM images. Blending PVA and photocatalysts into PSf membrane resulted in significant improvement of humic acid (HA) rejection. The incorporation of PVP and photocatalysts into PSf membrane caused great improvement in water permeability, about 15.5~18.1 times higher than pure PSf membrane. Membranes with excellent rejection and permeation were further examined in photodegradation test, where PSf/PVP/photocatalyst showing < 15 % reduction in their photodegradation in comparison to the free nanoparticles. Pure TiO2 nanoparticles was further modified using molecular imprinting polymer (MIP-TiO2) before blending into PSf membrane. MIP-TiO2 achieved a photodegradation selectivity of methylene blue/methylene orange (MB/MO) up to 2.06 under UV irradiation for 1 h. MIP-TiO2 could be used in long duration (2 h) and up to 5 cycles of photocatalytic degradation with MB/MO selectivity of 2.16. The blending of MIP-TiO2 into PSf/PVP/MIP-TiO2 membrane further enhanced permeate flux up to 14.08 L/m2.h.bar, while retaining the major foulant MB with a selectivity of 2.83 under UV. Thu, 10 Sep 2020 15:18:38 +0800 institutional_item_version_id:6839 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6784 Objektif utama analisis ini dijalankan adalah untuk mendedahkan kepada penggunaan perisian MathCAD.Perisian ini antara lain akan memberi peluang kepada saya untuk menjalankan analisa bagi mendapatkan nilai-nilai tegasan atau terikan utama dan ricih yang bertindak pada suatu jasad tertegas atau terterik Tumpuan dalam penggunaan perisian ini diberikan terhadap mentakrifkan pembolehubah dan persamaan dalam perisian MathCAD Professional dan gambaran secara grafik Bulatan Mohr dalam perisian cabang MathCAD iaitu Imagination Engineer Bagi mendapatkan hasil(output) yang dikehendaki,nilai-nilai σx,σy dan τxy dalam penentuan tegasan dan nilai-nilai εx,εy dan yxy dalam penentuan nilai terikan hendaklah terlebih dahulu diketahui Nilai-nilai ini hanya perlu dimasukkan dalam ruang-ruang tersedia berkaitan yang telah diprogramkan sebelum keluaran dipaparkan dalam bentuk nilai dan gambaran grafik. Sebarang perubahan pada sebarang masa terhadap nilai-nilai dalam ruangan ini akan memberi kesan terhadap hasil yang akan dipaparkan secara automatic. Fri, 04 Sep 2020 16:54:55 +0800 institutional_item_version_id:6784 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6779 Membran asimetrik disediakan terlebih dahulu daripada pembentukan berstruktur tiub-nano karbon dinding berlapis kertas-bucky (TNKDB-KB) sebagai lapisan pra-memilih dan kemudiannya struktur tersebut disalut dengan selapis polivinil alkohol (PVA) yang nipis. Membran asimetrik tersebut digunakan dalam proses penyejattelapan untuk penyahidratan campuran berbilang komponen yang diperolehi daripada tindak balas eterifikasi. Keputusan penyejattelapan menunjukkan bahawa membran asimetrik mempamerkan masing-masing dua dan empat kali ganda peningkatan bagi fluks telapan air dan faktor pemisahan. Kesan ini adalah disebabkan kumpulan hidrofilik pada MWCNTs yang telah ditulenkan dan saluran-nano pada lapisan pra-memilih, yang memihak kepada penyerapan molekul air. Model larutan-resapan bagi Rautenbach adalah memadai bagi menerangkan proses penyejattelapan. Dalam kajian proses tindak balas eterifikasi, pemangkin MWCNTs yang telah disulfonasikan mempunyai tapak asid Lewis telah disediakan melalui proses pensulfuran dengan asid sulfurik. Prestasi bermangkin oleh pemangkin pensulfuran MWCNTs telah dikaji dalam proses tindak balas eterifikasi bagi tert-butil alkohol (TBA) dan etanol. Kesan pembolehubah proses (suhu tindak balas, masa tindak balas, nisbah molar etanol kepada TBA, bebanan pemangkin) terhadap penukaran TBA, kememilihan etil tert-butil eter (ETBE) and hasil ETBE telah dikaji melalui dua pendekatan berbeza: pendekatan konvensional dan pendekatan metodologi permukaan sambutan (RSM). Bagi pendekatan konvensional, keadaan tindak balas optimum terdiri daripada masa tindak balas selama 4 j pada suhu 140 oC, nisbah molar etanol kepada TBA 2:1 dan 3 % berat bebanan pemangkin. Optimum penukaran TBA, kememilihan ETBE dan hasil ETBE masing-masing ialah 64 %, 68 % dan 44 %. Sebaliknya, keputusan yang diperolehi daripada pendekatan RSM menunjukkan bahawa pembolehubah-pembolehubah individu dan interaksi-interaksi mereka memberikan kesan ketara kepada tindak balas eterifikasi. Tindak balas selama 4 j pada 146 °C, nisbah molar bagi etanol kepada TBA 2.17:1 dan 3.26 % berat bebanan pemangkin memberikan penukaran TBA yang optimum sebanyak 72 %. Tambahan pula, optimum kememilihan dan hasil ETBE masing-masing ialah 60 % and 43 %. Kedua-dua pendekatan mempunyai pembolehubah-pembolehubah proses optimum yang seakan-akan sama. Walau bagaimanapun, pendekatan RSM dapat memberi pembolehubah-pembolehubah proses optimum yang lebih tepat dan khusus kerana nilai-nilainya dianggarkan daripada persamaan-persamaan model. Satu mekanisma eterifikasi telah dicadangkan bagi menerangkan tindak balas eterifikasi. Pemangkin pensulfuran MWCNTs menunjukkan penurunan prestasi bermangkin yang tidak ketara selepas empat eksperimen yang dilakukan secara berturut-turut dan mudah dipulihkan selepas penjanaan semula. Selepas itu, campuran tindak balas optimum digunakan sebagai larutan suapan bagi penyahhidratan air menggunakan membran asimetrik baru. Jumlah fluks penyerapan lebih kurang 7 g/m2∙j dan faktor pemisahan lebih kurang 400 telah diperolehi. _______________________________________________________________________ Asymmetric membranes were prepared by first forming multi-walled carbon nanotube-buckypaper (MWCNT-BP) structures as the pre-selective layer followed by coating the structures with a thin layer of polyvinyl alcohol (PVA) to form novel MWCNT-BP/PVA asymmetric membranes. The resultant asymmetric membranes were applied in the pervaporation process for dehydration of multi-component mixture obtained from an etherification reaction process. The pervaporation results revealed that the asymmetric membranes exhibited two- and four-fold enhancements of the water permeation flux and separation factor, respectively, compared to the pure PVA membrane. This effect was observed due to the hydrophilic group on the purified MWCNTs and the nanochannels of the pre-selective layer, which favour the permeation of water molecules. A solution-diffusion model of Rautenbach was adequately in describing the pervaporation process. In the etherification reaction process study, sulfonated MWCNTs catalyst containing Lewis acid sites was prepared via sulfonation process with sulfuric acid. The catalytic performances of sulfonated MWCNTs catalyst were investigated in the etherification reaction process of tert-butyl alcohol (TBA) with ethanol. The effect of process variables (reaction temperature, reaction time, molar ratio of ethanol to TBA, catalyst loading) on the conversion of TBA, selectivity of ethyl tert-butyl ether (ETBE) and yield of ETBE were investigated using two different approaches: conventional approach and response surface methodology (RSM) approach. In the conventional approach, the optimum reaction conditions consisted of 4 h of reaction time at 140 °C, a molar ratio of ethanol to TBA of 2:1 and a catalyst loading of 3 wt%. The optimum TBA conversion, ETBE selectivity and ETBE yield were 64 %, 68 % and 44 % respectively. On the other hand, the results obtained from RSM approach revealed that individual variables and their interactions affect the etherification reaction significantly. The 4 h reaction at 146 °C, molar ratio of ethanol to TBA of 2.17:1 and 3.26 wt% catalyst loading gave an optimum conversion of TBA of 72 %. Furthermore, the optimum selectivity and yield of ETBE were 60 % and 43 %, respectively. It was interesting to note that similar optimum process variables were obtained from both approaches. Nevertheless, RSM approach provides a better and specific optimum process variables since the values were predicted from model equations. An etherification mechanism was proposed to describe the etherification reaction. The sulfonated MWCNTs catalysts exhibited an insignificant dropped of the catalytic performance after four consecutive experimental runs and it was easily regained after regeneration. Subsequently, the optimized reaction mixture was applied as the feed solution for dehydration of water using the novel asymmetric membrane. The total permeation flux of approximately 7 g/m2∙h, and separation factor of approximately 400 were obtained. Fri, 04 Sep 2020 11:28:49 +0800 institutional_item_version_id:6779 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6761 Dalam penyelidikan ini, bahan serap CeO2/NaOH/PSAC telah berjaya dihasilkan dan digunakan dalam penyingkiran hidrogen sulfida dari biogas. Penyelidikan awal menunjukkan laluan penghasilan terbaik adalah menggunakan kaedah rendaman untuk impregnasikan serium oksida dan natrium hidroksida ke karbon teraktif tempurung kelapa sawit (PSAC). Di samping itu, proses pengkalsinan mesti dilakukan sebagai langkah penyediaan terakhir kerana proses ini meningkatkan kapasiti serapan. Parameter penyediaan yang dikaji ialah masa impregnasi (0 – 180 minit), jumlah serium (1 – 10% wt serium), kepekatan natrium hidroksida (0.2 – 1.0M NaOH), suhu (250 – 500oC) dan tempoh pengkalsinan(1 – 4 jam). Pengoptimuman parameter penyediaan bahan serap telah dilakukan dengan nilai optimum ialah 1.5 jam masa impregnasi, 5 wt% serium, 1.0 M NaOH, 400oC suhu pengkalsinan dan 3 jam masa pengkalsinan. Parameter operasi yang mempengaruhi kapasiti serapan ialah suhu serapan, kepekatan H2S, jumlah bahan serap dan kadar aliran. Nilai maksimum kapasiti serapan boleh dikenalpasti untuk setiap parameter operasi. Selain itu, komponen gas lain seperti air, karbon dioksida dan metana juga boleh mempengaruhi kapasiti serapan dengan berbeza. Analisa data menunjukkan isoterma serapan Freundlich paling sesuai untuk menggambarkan tingkah laku serapan. Penyelidikan termodinamik menunjukkan perubahan entalpi (ΔH) dan perubahan entropi (ΔS) dikirakan sebagai –6.0 kJ/mol dan 25.7 J/mol.K. Serapan adalah pseudo peringkat kedua dengan tenaga pengaktifan 11.7 kJ/mold dan kadar tetap adalah antara 2.387–4.066 X 10-6 g/mg.min untuk suhu 30–70oC. Lengkung bulus disesuaikan dengan bagus dengan menggunakan model lengkung bulus yang dibangunkan oleh Chu (2004). Sehingga 78% kapasiti serapan asal dapat dicapai dalam penyelidikan penjanaan semula dengan mengunakan rawatan haba di bawah atmosphere lengai. Suhu dan masa penjanaan semula adalah 500oC dan 4 jam masing masing. Skala naik proses serapan dengan bahan serapan CeO2/NaOH/PSAC telah berjaya direkabentuk dengan kadar pulangan (ROR) selama dua tahun. Penyelidikan simulasi juga dijalankan dan didapati kenaikan kecekapan berlaku pada kadar aliran yang lebih tinggi dan kolom serapan yang lebih kecil. _______________________________________________________________________ In this study, CeO2/NaOH/PSAC sorbent was successfully synthesized and applied in hydrogen sulfide removal from biogas. Preliminary study showed that the best synthesis route was using soaking method to impregnate cerium oxide and sodium hydroxide onto palm shell activated carbon (PSAC). In addition, calcination must be applied as final step of the preparation because it increased the sorption capacity. Preparation parameters studied were impregnation time (0 – 180 min), cerium amount (1 – 10% wt Ce), sodium hydroxide concentration (0.2 – 1.0M NaOH), calcination temperature (250 – 500oC) and duration (1 – 4 hours). Optimization of sorbent preparation parameters was successful and the optimum values were 1.5 hours impregnation time, 5 wt% cerium, 1.0 M NaOH, 400oC calcination temperature and 3 hours of calcination time. Operating parameters that were found to affect the sorption capacity were sorption temperature, H2S concentration, sorbent amount, and flow rate. Maximum value of sorption capacity can be identified for each of these operating parameters. Moreover, other gas components such as water, carbon dioxide and methane can also affect the sorption capacity differently. Data analysis showed that Freundlich sorption isotherm can best described the sorption behavior. Thermodynamic study showed that enthalpy change (ΔH) and entropy change (ΔS) were calculated to be –6.0 kJ/mol and 25.7 J/mol.K. The sorption was pseudo–second order with activation energy 11.7 kJ/mol and rate constant was between 2.387–4.066 X 10-6 g/mg.min for temperature 30–70oC. Breakthrough curve was fitted well by using breakthrough model developed by Chu (2004). Up to 78% of original sorption capacity was achieved in the regeneration study using heat treatment under inert atmosphere. The regeneration temperature and time were 500oC and 4 hours, respectively. Scale up sorption process using the developed CeO2/NaOH/PSAC sorbent was successfully designed with a rate of return (ROR) of two years. Simulation study was also performed and increased efficiency at higher flow rate and smaller sorption column was discovered. Thu, 03 Sep 2020 16:05:45 +0800 institutional_item_version_id:6761 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6759 Asid lemak metil ester “(FAME)” adalah bahan api alternatif yang dikenali sebagai biodiesel dan boleh diperolehi melalui proses pemangkin homogen atau heterogen. Ia adalah sumber tenaga boleh diperbaharui dan pembakaran adalah mesra alam sekitar berbanding dengan bahan api petroleum. Penyelidikan ini bertujuan untuk mengkaji mengenai logam oksida yang telah disintesis sebagai mangkin dalam tindak-balas untuk menghasilkan FAME melalui esterifikasi/transesterifikasi sulingan asid lemak sawit (PFAD), minyak masak tidak boleh dimakan seperti minyak jatropha (CJO) dan minyak karanj (CKO), dan sisa minyak masak sawit (WCO). Mangkin-mangkin tersebut telah dibangunkan dalam beberapa siri iaitu CrxWyO2 dimana 0 ≤ x≤ 2; 0 ≤ y≤ 2; CrxWyTizO2 dimana 0 ≤ x≤ 1; 0 ≤ y≤ 1; 0 ≤ z≤ 2; CrxWyMnwO2 dimana 0 ≤ x≤ 1; 0 ≤ y≤ 1; 0 ≤ w≤ 2 dan (CrWO2)a(MnO2)b dimana a=1; 0 ≤ b≤ 2. Kesemua mangkin telah disediakan melalui kaedah sol-gel dengan pelbagai nisbah berat logam dan rawatan haba pada suhu pengkalsinan antara 300 °C dan 800 °C dan masa pengkalsinan dari 1 jam hingga 6 jam. Beberapa teknik pencirian, termasuk BET, “N2 adsorption-desorption isotherm”, “surface scanning and transmission electron microscopy” (SEM dan TEM), “X-ray diffraction” ( XRD ), “Fourier Transformed Infra-Red” ( FTIR ), asid-bes titratan dan “thermal gravimetric analysis” (TGA) telah digunakan. Prestasi mangkin telah dinilai dalam reaktor kelompok pada keadaan operasi yang berbeza termasuk suhu (110-200 °C), nisbah molar metanol kepada “feed stock” (1:1-18:1 ), dos mangkin (1-5 wt. %) dan masa tindakbalas (1-7 jam). Analisa menunjukkan prestasi yang baik, dimana CrWO2 and CrWTiO2 telah mencapai hasil FAME tertinggi, masing-masing sebanyak 86% dan 83%, dalam esterifikasi PFAD yang mempunyai kandungan tinggi “FFA”. Kesan larut lesap dalam mangkin-mangkin ini adalah minima dan boleh dijana semula untuk beberapa kitaran, dimana CrWTiO2 boleh mengekalkan aktiviti yang lebih baik dengan kandungan FAME lebih dari 75 % sehingga kitaran keempat berbanding CrWO2 yang boleh dikaitkan dengan luas permukaannya yang lebih tinggi. Walaupun begitu, prestasi rendah yang ditunjukkan oleh CrWO2 dan CrWTiO2 dimana penghasilan FAME kurang daripada 60% dalam transesterifikasi “feed stocks” yang mempunyai kandungan FFA medium ke rendah seperti CJO, CKO dan WCO menunjukkan pengubahsuaian selanjutnya diperlukan. Mangkin CrWMnO2 mencapai kandungan FAME tertinggi sebanyak 85% melalui PFAD pada keadaan operasi terbaik iaitu 170 °C selama 3 h, 3:1 ( nisbah molar metanol kepada PFAD), 1.5 wt.% dos mangkin dan boleh digunakan semula untuk beberapa kitaran. Pada masa yang sama, transesterifikasi daripada CJO, CKO dan WCO pada keadaan operasi terbaik memperolehi 73%, 80% dan 82% kandungan FAME, masing-masing. Kajian kinetik telah menunjukkan esterifikasi PFAD dengan metanol boleh digambarkan oleh tindak balas kadar tertib pertama dengan tenaga pengaktifan 18.95 kJmol-1 dan pemalar kadar 0.0166 min-1. Kajian ini telah membuat kesimpulan bahawa mangkin heterogen boleh dikitar semula yang telah disintesis melalui kaedah mampu milik dan mesra alam berkesan sebagai pemangkin dalam tindak-balas untuk menghasilkan FAME dari pelbagai “feed stocks” pada keadaan operasi sederhana. _______________________________________________________________________ Fatty acid methyl ester (FAME) is an alternative fuel known as biodiesel that could be obtained by homogeneous or heterogeneous catalytic processes. It is a renewable energy source and its combustion is environmental friendly compared to petroleum fuel. This study aims to investigate on the synthesized metal oxides as catalysts in the reaction to produce FAME via esterification/transesterification of palm fatty acid distillate (PFAD), the non-edible crude jatropha oil (CJO) and crude karanj oil (CKO), and waste cooking palm oil (WCO). The catalysts were developed in several series designated as; CrxWyO2 where 0 ≤ x≤ 2; 0 ≤ y≤ 2; CrxWyTizO2 where 0 ≤ x≤ 1; 0 ≤ y≤ 1; 0 ≤ z≤ 2; CrxWyMnwO2 where 0 ≤ x≤ 1; 0 ≤ y≤ 1; 0 ≤ w≤ 2 and (CrWO2)a(MnO2)b where a=1; 0 ≤ b≤ 2. The catalysts were prepared via sol-gel method at various metal weight ratios and heat treated at calcination temperatures between 300 °C and 800 °C and calcination time of 1 h to 6 h. Several characterization techniques, including BET, N2 adsorption-desorption isotherm, surface scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier Transformed Infra-Red (FTIR), acid-base titration, and thermal gravimetric analysis (TGA) were used. The catalysts performances were evaluated in a batch reactor at different operating conditions including temperature (110-200 oC), methanol to feed stock molar ratio (1:1-18:1), catalyst dosage (1-5 wt. %) and reaction time (1-7 h). The results have revealed good catalytic performances, where CrWO2 and CrWTiO2 achieved highest FAME content of 86% and 83%, respectively in the esterification of PFAD that comprised of high FFA content. The effects of leaching in these catalysts were minimal and can be regenerated for several cycles, where CrWTiO2 could maintain better activity above 75 % FAME content up to the fourth cycle compared to CrWO2 that could be attributed to its higher surface areas. In spite of this, the low performances below 60% FAME content of CrWO2 and CrWTiO2 in the transesterification of other feed stocks that constitute medium to low FFA content such as CJO, CKO and WCO warrants further modification. The catalyst CrWMnO2 achieved highest FAME content of 85% via PFAD at best operating conditions of 170 °C for 3 h, 3:1 (methanol to PFAD molar ratio), 1.5 wt.% catalyst dosage and reusable for several cycles. While the transesterification of CJO, CKO and WCO at best conditions obtained 73%, 80% and 82% FAME content, respectively. The kinetic study revealed that the esterification of PFAD with methanol was described by the first order reaction with activation energy of 18.95 kJmol-1 and the rate constant of 0.0166 min-1. The study concludes that the reusable heterogeneous catalysts synthesized via affordable and environmental friendly method could effectively catalyzed reaction to produce FAME from wide range of feed stocks at moderate operating conditions. Thu, 03 Sep 2020 15:18:42 +0800 institutional_item_version_id:6759 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6758 Projek ini tertumpu pada persiapan dan ciri-ciri yang amonium sulfat difungsikan carbon nanotube multiwalled / poli (vinil alkohol), (SO3-MWCNT / PVA) membran polimer untuk proses membran. Dalam rangka mempelajari pengaruh penambahan SO3-MWCNT dalam membran PVA, tiga jenis membran iaitu membran PVA 5%, 10% membran PVA, 0.01% SO3-MWCNT/10% membran PVA disusun. Pertama, CNT multiwall itu permukaan diubah dengan perlakuan asam menggunakan asid sulfurik diikuti dengan peroksida hidrogen untuk memperkenalkan kumpulan hidroksil dan karboksil di hujung terbuka dan laman cacat dari MWCNTs yang dapat meningkatkan dispersi dalam larutan PVA berair. Dispersi SO3-MWCNT dalam larutan PVA semakin ditingkatkan oleh untrasonicater. Para MWCNTs disifatkan dengan Fourier transform spektrometer IR (FTIR). Data membuktikan bahawa MWCNT itu berjaya difungsikan dengan kumpulan sulfonik pada 1111 cm-1, dan 601 cm-1 wavenumbers. The 5% PVA, 10% PVA dan SO3-MWCNT / membran PVA dibuat dengan menggunakan teknik penyelesaian casting. Kekuatan mekanik membran dipelajari melalui uji tarik. Keputusan kajian menunjukkan bahawa modulus Young terhadap membran PVA meningkat sebanyak 542% selepas MWCNT 0.01% tambahan SO3-. Sementara itu Young modulus membran PVA meningkat 25% ketika peratus berat PVA meningkat dari 5% sampai 10%. Namun, penurunan fleksibiliti membran ini diamati. Penambahan SO3-MWCNT memiliki sifat mekanik yang sangat baik. Darjah pembengkakan membran diuji dengan cara merendam membran dalam air, gliserol, methanol, metil ester dan minyak soya. Didapati bahawa tahap pembengkakan pada membran PVA selepas penambahan 0.01%-MWCNT SO3 dalam air menurun sekitar 76.6%, sedangkan untuk tahap pembengkakan membran meningkat 60% ketika peratus berat PVA meningkat dari 5% sampai 10 %. The SO3-MWCNT/10 0,015%% membran PVA akan menjalani percubaan pervaporasi untuk konsentrasi umpan gliserol 40% dan air 60%. Namun sisi permeat ialah 20 wt% gliserol dan 80 wt% air. Keputusan kajian membuktikan bahawa SO3-MWCNT / PVA boleh digunakan untuk memisahkan gliserol dan air yang dihasilkan dalam proses tranesterification. ___________________________________________________________________________________ This project focuses on the preparation and characterization of the ammonium sulphate functionalized multiwalled carbon nanotube/poly (vinyl alcohol), (SO3- MWCNT/PVA) polymeric membranes for the pervaporation process. In order to study the effect of the addition of SO3- MWCNT in PVA membrane, three different types of membranes namely 5% PVA membrane, 10% PVA membrane, 0.01%SO3- MWCNT/10%PVA membranes were prepared. Firstly the multiwall CNTs were surface modified by acid treatment using sulfuric acid followed by hydrogen peroxide to introduce hydroxyl and carboxyl groups at the open ends and the defect sites of MWCNTs which could enhance the dispersion in the aqueous PVA solutions. Dispersion of SO3- MWCNT in PVA solution was further enhanced by untrasonicater. The MWCNTs were characterized with Fourier transform infrared spectrometer (FTIR). The data proved that the MWCNT were successfully functionalized with sulfonic group at the 1111 cm-1, and 601 cm-1 wavenumbers. The 5% PVA, 10% PVA and SO3- MWCNT/PVA membranes were prepared by using solution casting technique. The mechanical strength of the membrane was studied via tensile test. The result showed that the Young’s modulus of PVA membrane increased by 542% after the additional 0.01%SO3- MWCNT. Meanwhile the Young’s modulus of PVA membrane increased 25% when the weight percent of PVA increased from 5% to 10%. However, a decrease in the flexibility of this membrane was observed. The additional of SO3-MWCNT possess excellent mechanical properties. The degrees of swelling of the membranes were tested by immersing the membranes in water, glycerol, methanol, methyl ester and soybean oil. It was found that the degree of swelling of the PVA membranes after the addition of 0.01%SO3-MWCNT in the water decreased approximately to 76.6% while the degree of swelling membrane increased 60% when the weight percent of PVA increased from 5% to 10%. The 0.015%SO3-MWCNT/10%PVA membrane will underwent the pervaporation experiment for feed concentration of 40% glycerol and 60% water. However the permeate side were 20 wt% glycerol and 80 wt% water. The result proved that the SO3- MWCNT/PVA can be use to separate glycerol and water produced in tranesterification process. Thu, 03 Sep 2020 14:37:02 +0800 institutional_item_version_id:6758 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6757 Karbon teraktif ialah suatu bahan penjerap serba guna disebabkan oleh ciri-ciri penjerapannya yang baik. Ia dapat dihasilkan daripada pelbagai jenis bahan berkarbon. Kemungkinan dan potensi kulit nenas sebagai karbon teraktif telah dikaji melalui penyediaan karbon teraktif kulit nenas (KTKN) menggunakan pengaktifan fizi-kimia yang merangkumi penjerapan isi dengan natrium karbonat (Na2CO3) dan gasifikasi karbon dioksida (CO2) untuk penyingkiran pewarna remazol brilliant blue R (RBBR). Keadaan optimum diperolehi untuk penyediaan karbon teraktif ialah 773°C, 3.68 jam dan 1.8 masing-masing untuk suhu pengaktifan, masa pengaktifan dan NJI. Analisis infra merah pengubahan Fourier menunjukkan kehadiran pelbagai kumpulan fungsian seperti hidroksil, karbonil, dan alkil pada permukaan karbon teraktif ini. Manakala analisis mikroskop elektron imbasan mendedahkan bahawa karbon teraktif mempunyai liang meso tersedia dengan purata diameter liang 2.87 nm. Karbon teraktif mempunyai struktur-struktur liang yang heterogen. Kesan kepekatan awal, masa sentuh, suhu larutan, pH, garis sesuhu, kinetic dan termodinamik sistem penjerapan telah dikaji melalui ujian penjerapan sekelompok. Kepekatan awal pewarna dan masa sentuh yang meningkat, telah meningkatkan keupayaan penjerapan oleh karbon teraktif, manakala, peratus penyingkiran pewarna menurun dengan meningkatnya kepekatan awal larutan. Kadar penyingkiran pewarna tertinggi didapati pada pH 2. Penjerapan pewarna oleh karbon teraktif adalah terbaik dipadankan oleh model garis sesuhu Freundlich. Keupayaann penjerapan karbon teraktif yang disediakan menunjukkan keupayaan penjerapan dari 101.5 hingga 127.46 mg/g pada suhu 30°C. Penjerapan pewarna pada karbon teraktif juga adalah terbaik dihuraikan oleh model kinetik pseudo tertib pertama. Ia juga menunjukkan proses penjerapan dikawal oleh resapan filem mekanisme. Kelakuan termodinamik menunjukkan proses ini ialah proses endotermik. Proses penjerapan dikaji mendedahkan nilai tenaga pengaktifan ialah 31 kJ/mol. ___________________________________________________________________________________ Activated carbon is a versatile adsorbent because of its good adsorption properties. It can be produced from a variety of carbonaceous material. The feasibility and potential of pineapple peel as activated carbon were investigated through preparation of pineapple peel activated carbon (PPAC) using physiochemical activation consisting of sodium carbonate (Na2CO3) impregnation together with carbon dioxide (CO2) gasification for removal of remazol brilliant blue R (RBBR) dye. The experimental design results describe that activation temperature, activation time and Na2CO3 impregnation ratio (IR) were important factors influencing the adsorption performance of the PPAC for removal RBBR reactive dye. The optimum conditions obtained for preparing the PPAC were 773°C, 3.68 h and 1.8 for activation temperature, activation time and IR, respectively. FTIR analyses indicated the presence of various functional groups such as hydroxyl, carbonyl and alkyl on the PPAC surfaces of the activated carbons prepared. SEM analysis revealed that PPAC prepared was mesoporous in nature with relatively high mesopore surface area with average pore diameters of 2.87 nm. PPAC demonstrated homogeneous and heterogeneous type pore structures, respectively. The effect of initial concentration, contact time, solution temperature, pH, isotherms, kinetics and thermodynamics of the adsorption systems were investigated through batch adsorption test. An increased in RBBR initial concentrations and contact time increased the adsorption uptakes of the PPAC tested while the percent removal decreased with increasing initial concentrations. The RBBR highest removal efficiency was at pH 2. Adsorptions of RBBR on PPAC were best fitted by the Freundlich isotherm. The PPAC shown adsorption capacities in range of 101.5–127.46 mg/g, for adsorption of RBBR at 30°C. Adsorption of RBBR on PPAC was best represented by the pseudo-first-order kinetic model. All the adsorption processes were mainly governed by the film-diffusion-controlled mechanism. Thermodynamic behaviors study revealed that adsorption of RBBR on PPAC was endothermic processes. Adsorption processes investigated shown 31 kJ/mol activation energy values. Thu, 03 Sep 2020 14:27:31 +0800 institutional_item_version_id:6757 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6756 Dalam kajian ini, tongkol jagung telah berjaya digunakan sebagai prekursor untuk persediaan karbon teraktif untuk menyingkirkan pewarna reaktif Brilliant Blue R (RBBR) daripada larutan akuas. Pengaktifan fisikimia terdiri daripada enap jerap natrium karbonat (Na2CO3) serta gasifikasi karbon dioksida telah digunakan untuk menyediakan karbon teraktif. Rekabentuk eksperimen menunjukkan bahawa suhu pengaktifan, masa pengaktifan dan nisbah enap jerap adalah faktor-faktor penting yang mempengaruhi penyingkiran RBBR dan hasil karbon teraktif. Berdasarkan Rekabentuk Komposit Tengah (RKT), dua model kuadratik untuk penyingkiran RBBR dan hasil karbon teraktif telah didapati. Keadaan optimum yang diperoleh selepas kajian ialah 723.98 ° C, 1.0 jam dan 1.0 masing-masing bagi suhu pengaktifan, masa pengaktifan dan nisbah enap jerap. Karbon teraktif yang dioptimumkan adalah bersifat liang meso. Analisis mikroskop elektron imbasan membuktikan karbon teraktif ini menunjukkan struktur liang yang homogen. Analisis inframerah pengubahan Fourier mengungkapkan kewujudan pelbagai kumpulan berfungsi atas permukaan karbon teraktif. Penjerapan pewarna RBBR meningkat dengan meningkatnya kepekatan awal dan masa tindakbalas. Selain itu, penjerapan keseimbangan RBBR dapat ditaksir dengan model Freundlich. Data kinetik kelompok adalah mengikut Pseudo-kinetik tertib kedua. Selain, resapan intrazarah bukan hanya kadar mekanisme bersempadan dalam proses itu. Kadar keseluruhan penjerapan telah dikawal oleh pemindahan jisim luar pada awal penjerapan. ___________________________________________________________________________________ In this work, corncob was successfully used as precursor for preparation of activated carbon for the removal of Brilliant Blue R (RBBR) reactive dyes from the aqueous solution. Physiochemical activation consisting of sodium carbonate (Na2CO3) impregnation plus carbon dioxide gasification was used to prepare the activated carbon. The experimental design results revealed that activation temperature, activation time and impregnation ratio were important factors influencing RBBR removal and CCAC yield. Based on the Central Composite Design (CCD), two quadratic models were developed for RBBR removal and CCAC yield. The optimum conditions obtained were 723.98 °C, 1.0 h and 1.0 for activation temperature, activation time and IR respectively. The optimized activated carbon was mesoporous in nature. Scanning electron microscopy (SEM) analysis proves this activated carbon demonstrated homogeneous type pore structure. Fourier Transform Infrared analysis revealed the presence of various functional groups on the activated carbon surfaces. The RBBR dye adsorption uptakes increased with increasing initial concentration and contact time. Moreover, the RBBR adsorption equilibrium was built fitted by the Freundlich isotherm model. The kinetic batch kinetic data follow Pseudo-second order kinetic. Besides, intraparticle diffusion was not merely the rate limiting mechanism in the process. The overall rates of adsorption were found to be control by external mass transfer at the beginning of adsorption. Thu, 03 Sep 2020 14:19:50 +0800 institutional_item_version_id:6756 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6752 Tesis ini mengkaji tahap penyerapan/ jerapan karbon dioksida pada kalsium oksida bersaiz nano dan hidrotalsit komersil dan campurannya. Percubaan dan hasil kajian disajikan untuk tahap penyerapan/ jerapan untuk campuran 100%, 66.67%, 33.33% dan 0% zarah kalsium oksida bersaiz nano dengan hydrotalsit pada suhu 30°C, 100°C dan 700°C. Kajian menunjukkan100% kalsium oksida bersaiz nano mempunyai tahap penyerapan awal tertinggi pada suhu 30°C sedangkan 0% kalsium oksida bersaiz nano mempunyai tahap awal tertinggi serapan pada 100°C. Untuk experimen pada 700°C, 33.33% kalsium oksida bersaiz nano mempunyai tahap penyerapan awal tertinggi. Pekali difusi yang selanjutnya dinilai untuk 100% kalsium oksida bersaiz nano dan 100% hydrotalsit. Difusi Knudsen dominan dalam 100% kalsium oksida bersaiz nano sedangkan difusi permukaan lebih dominan dalam proses jerapan 100% hydrotalsit. Pemalar laju reaksi dinilai untuk 100% kalsium oksida bersaiz nano dan ia meningkat dengan peningkatan suhu semasa proses penyerapan. ___________________________________________________________________________________ This paper studies on the rates of absorption/ adsorption of carbon dioxide on nanosized calcium oxide and commercial hydrotalcite and mixtures thereof. Experiment studies and results are presented for rates of absorption/ adsorption for 100%, 66.67%, 33.33% and 0% nano-sized calcium oxide particles in hydrotalcite at 30°C, 100°C and 700°C. From the results, it was found that 100% nano-sized calcium oxide had the highest initial rate of absorption at 30°C whereas 0% nano-sized calcium oxide had the highest initial rate of sorption at 100°C. For experiments conducted at 700°C, 33.33% nano-sized calcium oxide had the highest initial rate of sorption. The diffusion coefficients were thereafter evaluated for 100% nano-sized calcium oxide and 100% hydrotalcite. Knudsen diffusion is dominant in 100% nano-sized calcium oxide while surface diffusion is more dominant in adsorption process of 100% hydrotalcite. Reaction rate constants were evaluated for 100% nano-sized calcium oxide and it increases with increasing temperature during absorption process. Thu, 03 Sep 2020 11:38:42 +0800 institutional_item_version_id:6752 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6751 Penyelidikan ini bertujuan untuk mengetahui potensi serat tandan buah kelapa sawit kosong (OPEFB) sebagai bahan bio-jerap untuk penyingkiran ion plumbum (II) dan nikel (II) daripada larutan akueos. Eksperimen penjerapan dijalankan dalam sistem kelompok dan kesan pH, dos bahan jerap, kepekatan awal ion logam dan masa sentuhan terhadap prosess bio-jerapan dikaji. Proses bio-jerapan didapati amat bergantung terhadap pH. pH optima untuk bio-jerapan terhadap ion plumbum (II) dan nikel (II) didapati pada pH 6, dengan kecekapan penyingkiran kira-kira 74% dan 29% masingmasing. Peningkatan dos bahan jerap menyebabkan peningkatan kecekapan dalam penyingkiran, namun kapasiti jerapan menurun. Kepekatan awal ion jerapan yang tinggi juga menyebabkan kapasiti jerapan yang tinggi tetapi kecekapan penyingkiran yang rendah. Penyingkiran ion logam berat didapati meningkat dengan cepat pada permulaan eksperimen, dan seterusnya meningkat perlahan sehingga prosess bio-jerapan mencapai keseimbangan. Penjerapan garis sesuhu Langmuir dan Freundlich digunakan untuk proses bio-jerapan dan pemalar garis sesuhu tersebut dinilai. Data eksperimen menunjukkan bahawa bio-jerapan terhadap ion plumbum (II) lebih cenderung kepada garis sesuhu Langmuir manakala ion nikel (II) didapati lebih sesuai dengan garis sesuhu Freundlich. Selanjutnya, serat OPEFB dicirikan dengan menggunakan Spektometer Transformasi Infra Merah Fourier (FTIR), dan keputusannya mencadangkan bahawa kumpulan-kumpulan berfungsi yang terdapat dalam bahan bio-jerap ini berkebolehan untuk menjerap ion logam berat. ___________________________________________________________________________________ The present study was to investigate the potential of Oil Palm Empty Fruit Bunch (OPEFB) fibre as the biosorbent for lead (II) and nickel (II) ions removal from aqueous solution. Batch adsorption experiments were conducted and the effects of pH, adsorbent dosage, initial metal concentration and contact time on the biosorption process were also investigated. Biosorption process was found to be highly pH dependent. The optimum pH for biosorption of lead (II) and nickel (II) ions was found at pH 6, where removal efficiencies are about 74% and 29% respectively. Increasing of adsorbent dosage lead to increase in removal efficiency but decrease in adsorption capacity. Contradictory, higher initial metal concentrations also lead to higher adsorption capacity but lower removal efficiency. The removal of heavy metal ions was found to increase rapidly at the initial of the experiment, and then increased slowly until the bisorption process reached equilibrium. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were applicable to the biosorption process and their constants were evaluated. The experimental data showed that biosorption of lead (II) ions was fitted well in Langmuir isotherm while nickel (II) ions was found suitable for Freundlich isotherm. Furthermore, OPEFB fibre was characterized by using Fourier Transform Infrared Spectometer (FTIR), and the results proved that the functional groups present in the biosorbent were capable of adsorbing the heavy metal ions. Thu, 03 Sep 2020 11:32:45 +0800 institutional_item_version_id:6751 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6750 Lebihan fosforus di dalam air sisa menyebabkan pertumbuhan tidak terkawal alga, ketiadaan oksigen di dalam air dan juga fenomena eutrofikasi. Oleh itu, teknologi penyingkiran fosforus yang cekap seperti technologi penurasan nano dalam industri kertas adalah amat diperlukan. Ujian kebolehtelapan air dan penyingkiran fosforus telah dijalankan dengan menggunakan Sel Teranduk SterlitechTM HP4750. Membran penurasan nano komersial iaitu NF90 telah digunakan untuk mengkaji keupayaan membran penurasa nano yang dipengaruhi oleh parameter-parameter seperti tekanan, kepekatan suapan, pH larutan dan juga kehadiran komponen bersaing dalam penyingkiran fosforus. Keputusan menunjukkan NF270 mempunyai kebolehtelapan air yang paling tinggi berbanding membran NF200 dan NF90. Kajian seterusnya menunjukkan pada tekanan serendah 6 bar, NF90 mampu menyingkirkan fosforus melebihi 90% untuk kepekatan suapan 7.5 dan 10 mg/L. Manakala, kepekatan suapan 2.5 dan 5.0 mg/L mampu menyingkirkan fosforus sebanyak 70 sehingga 88 %. Peratus penyingkiran fosforus semakin bertambah apabila semua kepekatan suapan diubah kepada pH 7. Untuk kajian lanjutan, kepekatan suapan 5 mg/L telah diubah kepada pH 5,7,9, dan 12 di mana mampu meningkatkan lagi peratus penyingkiran tetapi tidak apabila diubah kepada pH 2. Kehadiran asid acetik dan kepekatan asid sulfurik yang tinggi (5.0 g/L) di dalam larutan telah mengurangkan peratusan penyingkiran fosforus. Keputusan yang sebaliknya ditunjukkan apabila penambahan kepekatan asid sulfurik yang rendah, (5.0 mg/L) ke dalam larutan. Pemerhatian- pemerhatian ini boleh di jelaskan melalui kesan Donnan dan Sterik. ___________________________________________________________________________________ Excess of phosphorus in wastewater may lead to uncontrolled growth of algae, deoxygenation of the water and also phenomena of eutrophication. Therefore, efficient phosphorus removal technology like nanofiltration in pulp and paper mill industry is highly demand. Permeability tests and phosphorus removal experiments were then conducted using dead-end SterlitechTM HP4750 Stirred cell. A commercial nanofiltration membrane, NF90 was used to study the potential of removing phosphorus that influence by the operating pressure, pH of solution, feed concentration, and existence of other components. Results showed that NF270 gives highest permeability compared to NF200 and NF90 membranes. Further studies show that NF90 reject more than 90% of phosphorus from feed solution containing 7.5 mg/L and 10 mg/L of phosphorus at a pressure as low as 6 bar. While for feed solution containing 2.5 to 5.0 mg/L of phosphorus give only 70 to 88% of rejection. The phosphorus rejection turned to increase with pH adjustment to pH 7 and rejection for feed containing 5.0 mg/L of phosphorus has been improved with adjustment to pH 5,7,9 and 12 but decrease when adjusted to pH 2. For existence of other components, result shows that the percentage of phosphorus rejection significantly decreases with increase of acetic acid concentration. Meanwhile, adding only 5 mg/L sulphuric acid had increase the percentage of phosphorus removal. However, the phosphorus rejection generally decreases when a great amount of sulphuric acid (5 g/L) is added to all feed concentration of solution. These observations can be associated to Donnan and steric effects of NF90. Thu, 03 Sep 2020 11:26:49 +0800 institutional_item_version_id:6750 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6749 Proses pempolimeran metil metakrilat (PMMA) merupakan satu tindak balas yang eksotermik dijalankan di dalam reaktor bec. Dalam pempolimeran berkumpulan, larian termal reaktif mungkin akan terjadi. Jadi, terdapat kesusahan dalam pengawalan tingkah laku sistem supaya produk adalah dalam kualiti yang baik dan bagus dalam setiap kumpulan. Dalam proses pempolimeran ini, suhu reaktor memainkan peranan yang penting kerana struktur molekul polimer termasuk berat molekul adalah sangat sensitif kepada keadaan operasi. Dalam kajian ini, kesan keadaan operasi kepada prestasi pengawalan reaktor pempolimeran telah dikaji dengan menggunakan simulasi. Model dinamik reaktor bec pempolimeran diselesaikan menggunakan kaedah Runge Kutta peringkat 4/5 (MATLAB ODE45) dan strategi pengawalan yang sesuai direkabentukkan. Pengawal Kontrol Logika Fuzzy telah direkabentukkan dan diimplementasikan di dalam kajian ini dan kemudiannya dibandingkan dengan Pengawal Kadaran Kamiran dan Bezaan (PID). Kedua-dua pengawal digunakan untuk mengesan profil suhu yang diingini untuk mendapat profil berat molekul dalam reaktor pempolimeran. Perbandingan prestasi antara Pengawal Kontrol Logika Fuzzy dan PID dalam pengesanan takat set juga dinilaikan. ___________________________________________________________________________________ Poly(methyl methacrylate) (PMMA) polymerization process is an exothermic reaction and it is carried out in a batch reactor. In batch polymerization, unexpected thermal reactive runaway may occur. Therefore, there is a difficulty in controlling the behaviour of the system in order to keep the product in good and fine quality in each batch job. In this polymerization process, the temperature of the reactor plays a crucial part because the molecular structure of the polymer including molecular weight is very sensitive to operating conditions. In this study, the effect of operating conditions on the performance of polymerization reactor control is investigated using simulation. The dynamic model of the batch polymerization reactor is solved using 4th/5th order Runge Kutta method (MATLAB ODE45) and suitable control strategies are designed. The effect of the reactor temperature to the PMMA molecular weight was also investigated. Fuzzy logic controller are designed and implemented to this study and subsequently compared with Proportional Integral & Derivative Control (PID). Both controllers are used to track the temperature profiles to get the desired molecular profile of the polymerization reactor. The performance comparisons between the fuzzy logic and PID controllers in set point tracking were also evaluated. Thu, 03 Sep 2020 11:19:48 +0800 institutional_item_version_id:6749 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6748 Penjanaan kuasa elektrik dengan pembakaran arang batu telah menjadi salah satu pilihan yang sangat digemarkan untuk penjanaan kuasa di negara-negara yang sedang membangun seperti Malaysia, Indonesia, China dan India. Namun, loji kuasa berbahan arang batu menyebabkan pencemaran udara terutama pembebasan zarahan dan karbon dioksida (CO2) ke atmosfera. Dengan demikian, dalam projek kajian ini, ayunan tekanan jerapan (PSA) untuk memerangkap CO2 dan unit penukaran dengan tindak balas kimia untuk menukarkan CO2 kepada natrium bikarbonat telah direka cipta dan penilaian ekonomi adalah berdasarkan satu daripada tiga boiler yang menghasilkan 700MW masing-masing untuk Manjung Penjanaan Kuasa Berbahan Arang Batu. Daripada analisis keuntungan, ia menunjukkan bahawa tempoh pulangan daripada pelaburan adalah hanya 2.44 tahun dan ia adalah sangat menguntungkan. Selain itu, analisis kitaran hidup menunjukkan bahawa kecekapan penyerapan CO2 adalah setinggi 97%. Namun begitu, produk natrium bikarbonat yang dihasilkan terlampau banyak daripada proses tindak balas kimia tersebut. Ini membuat kesimpulan bahawa teknologi ini hanya sesuai untuk penjanaan elektrik skala kecil seperti penjanaan elektrik tenaga arang batu 100 MW di Sarawak, Sejingkat Power Corporation Plant. ___________________________________________________________________________________ Coal fired power plant has been the favorite choice for power generation in the developing countries such as Malaysia, Indonesia, China and India. However, coal fired power plant has been blamed for pollutions to air especially emissions of particulate and carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. Thus, in this research project, the pressure swing adsorption (PSA) to capture CO2 and converter units system to convert CO2 into sodium bicarbonate was designed and evaluated for its economic feasibility and net emissions of CO2 that it can brings to the environment, taking one of three boilers which generating 700MW each for Manjung Coal Fired Power Plant as reference. From the profitability analysis, it shown that the payback period from discounted cash flow analysis is 2.44 years and was profitable. Besides, the cradle-to-gate life cycle analysis shown that the sequestration efficiency of CO2 was as high as 97%. However, extremely high production rate of sodium bicarbonate made the conclusion that this capture with the fixation technology was only suitable for the small scale power generation such as a 100MW coal fired power plant in Sarawak, Sejingkat Power Corporation Plant. Thu, 03 Sep 2020 11:12:34 +0800 institutional_item_version_id:6748 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6747 Enzim Sisa adalah proses dimana cecair produk dari proses penguraian gula kepada alcohol. Pencipta Enzim Sisa menyatakan proses pengahasilan Enzim Sisa boleh menghasilkan gas ozon. Gas ozon sangat penting kepada alam sekitar kerana gas ozon dapat menyerap sinaran ultraviolet (UV) dari matahari. Jadi, gas ozon dapat mengurangkan pemanasan dunia. Hasil daripada kajian yang telah saya lakukan ,penghasilan Enzim Sisa sebenarnya menghasilkan gas karbon dioksida dan gas metana daripada process penapaian kulit buah-buahan. Penghasilan karbon dioksida dan metana sebenarnya tidak mesra alam kerana kedua-dua gas tersebut menyebabkan kesan rumah hijau. Secara umumnya, pertambahan gas rumah hijau menyebabkan haba akan terkumpul di lapisan atmosfera dan menyebabkan pemanasan dunia. Enzim Sisa sebenarnya boleh berfungsi sebagai agen pencuci tetapi kebolehan pencucian Enzim Sisa ini kurang berkesan jika dibandingakan dengan sabun. Daripada hasil kajian yang telah saya lakukan, cecair produk dari proses penapaian sayur- sayuran akan menghasilkan Enzim Sisa yang dapat melarutkan minyak. Ini adalah ciri utama untuk menghasilkan sabun. ___________________________________________________________________________________ The so called „Garbage enzyme‟ is a liquid product from a process that breaks down sugar into alcohol. The inventor garbage enzyme claims that garbage enzyme can produce ozone. The ozone gas important to the earth because absorbs the ultraviolet (UV) rays of the sun's radiation. So the ozone gas can reduce the global warming. But from my research that I had done, the production of garbage enzyme will release of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). It is because to produce garbage enzyme, all fruits peels will undergo anaerobic fermentation process that release carbon dioxide ( CO2) and methane ( CH4).So the production of garbage enzyme do not environmental friendly because methane and carbon dioxide the major gases for greenhouse gases. In general, more greenhouse gasses means more heat is trapped in the atmosphere and contribute global warming. Garbage enzyme also cans works as cleaning agent but their less efficiency as cleaning agent compared to soap. From this research, the liquid product from fermentation process of vegetable peel to produce garbage enzyme can dissolve oil. As a result, this garbage enzyme can work as cleaning agent. Thu, 03 Sep 2020 11:06:45 +0800 institutional_item_version_id:6747 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6746 Laporan ini menghuraikan tentang proses pemisahan phenol menggunakan membran cair emulsi. Larutan phenol disediakan dengan melarutkan kristal phenol ke dalam air suling. Membran cair emulsi disediakan dengan menggunakan natrium hidroksida, minyak tanah, paraffin dan Span 80. Parameter berbeza dikaji untuk menentukan parameter yang optimum bagi ciri-ciri membran cair emulsi. Ia dapat ditentukan dengan mempelbagaikan nilai parameter dan mengkaji kesannya ke atas peratusan pemisahan phenol. Parameter optimum yang diperolehi telah dibandingkan dengan parameter optimum yang diperolehi oleh kajian-kajian yang terdahulu. Dalam kajian ini, parameter optimum yang diperolehi ialah 5:1 bagi nisbah isipadu kepada nisbah membran:fasa dalam, 6000 pusingan perminit untuk halaju emulsifikasi, 30 minit untuk emulsifikasi masa, 1.0M NaOH dan 2% kepekatan surfaktan kepada kepekatan membran. Parameter optimum yang diperolehi digunakan untuk mendapatkan peratusan maksimum untuk pemisahan phenol. ___________________________________________________________________________________ This report describes the process of phenol separation by using emulsion liquid membrane. Phenol solution was prepared by dissolving phenol crystals in distilled water. Emulsion liquid membrane prepared by using sodium hydroxide, kerosene, paraffin wax and Span 80. Different parameters were study to determine the optimum parameters for the membrane properties of emulsion liquid membrane. It can be determined by varying the value of parameters and study the effect to the percentage of removal of phenol. The optimum parameters that obtained were compared with optimum parameters that were obtained from previous work. In this study, the optimum parameter that been obtained are 5:1 by volume of membrane: internal phase ratio, 6000 rpm for emulsification speed, 30 minutes for emulsification time, 1.0M NaOH and 2% of surfactant concentration by membrane volume. The optimum parameter is used to obtain the maximum percentage of phenol removal. Thu, 03 Sep 2020 10:59:48 +0800 institutional_item_version_id:6746 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6745 Diatom adalah kelompok utama daripada alga dan adalah salah satu jenis fitoplankton yang paling umum. Ciri-ciri unik bagi sel diatom adalah terliputi dalam dinding sel yang diperbuat daripada silika yang dinamakan sebagai frustule. Diatom sering dijumpai terlekat dalam jumlah yang besar di permukaan lumut, atau membentuk massa agar-agar pada tanaman yang terendam. Diatom berkemampuan untuk menghasilkan Asid Eicosapentaenoic (EPA) yang berkualiti dalam jumlah yang besar dan dianggap sebagai sumber yang berpotensi untuk menghasilkan asid lemak yang penting. Jadi,untuk memaksimumkan pengeluaran EPA, penyesuaian keadaan persekitaran yang optimum diperlukan untuk diberikan perhatian dalam pemeliharaan spesies diatom yang relatif peka terhadap bioturbation dan metabolit. Oleh itu, kajian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh tegangan geseran, intensitas cahaya dan tempoh masa penyinaran terhadap pertumbuhan Amphora sp dan pengeluaran EPA.Kesan tegangan geseran dikaji dengan menukar kelajuan karam orbital antara 100rpm ke 160rpm.Bagi keterangan cahaya dan tempoh masa penyinaran, kajian dilaksanakan dengan menukar keterangan cahaya dari 1500Lux hingga 2500Lux dan tempoh masa penyinaran dari 8 jam hingga 24 jam. Dalam kajian ini, pengeluaran Biojisim dan profil lemak dalam sel tersebut dipantau. Secara signifikan jumlah besar Biojisim didapati pada 16:08 terang / gelap pusingan fotoperiodik, 100rpm kelajuan goncangan dan 2000Lux keterangan cahaya adalah 1.69 0.01 gL-1 . Produksi EPA yang tertinggi semasa sel dipelihara pada 16:08 terang / gelap pusingan fotoperiodik, 100rpm kelajuan goncangan dan 2000 Lux keterangan cahaya adalah 1.43 0.24 mg EPA/g biojisim. Kajian ini didapati bahawa produksi EPA tidak berbanding lurus dengan jumlah Biojisim yang dihasilkan. Penggunaan keterangan cahaya yang berbeza dalam kajian ini, tidak banyak menpengaruhi pengeluaran EPA.Namun, didapati bahawa kelajuan goncangan dan tempoh masa penyinaran signifikan mempengaruhi keputusan EPA dalam Amphora sp. Keputusan yang diperolehi menunjukkan manipulasi keadaan persekitaran dalam pemeliharaan akan mengakibatkan komposisi biokimia berbeza dalam Amphora sp. ___________________________________________________________________________________ Diatoms, known in fishkeeping by the misnomer brown algae, are a major group of algae, and are one of the most common types of phytoplankton. A unique characteristic feature of diatom cells is that they are encased within a cell wall made of silica called a frustule. The diatom often found clinging in great numbers to filamentous algae, or forming gelatinous masses on various submerged plants. Diatoms have the ability to produce large quantities of high quality of EPA and they are considered a potential source for this important fatty acid. Thus, to maximize EPA production, the adjustment of optimal environmental conditions is needed to concern in cultivation of diatom species which it relatively sensitive to any bioturbation and overexpressed metabolites. Therefore, this study was conducted to investigate the effect of shear stress, light intensity and photoperiod towards Amphora sp‘s growth and EPA production. The effect of shear stress was studied by changing the orbital shaker speed between 100rpm to 160rpm. For light intensity and photoperiod, it conducted by changing the light intensity from 1500Lux to 2500Lux and the duration from 8hours to 24 hours. In this research, the biomass production and lipid profile in the cell was monitored. Significantly large amount of biomass were obtained at 16:8 light/dark cycle of photoperiod, 100rpm of shaking speed and 2000Lux of intensity light which was 1.69 0.01 gL-1. The production of EPA was highest when the cell were cultivated at 16:8 light/dark cycle of photoperiod ,100rpm of shaking speed and 2000 Lux intensity light which was 1.43 0.24 mg EPA/g biomass. This study found that the EPA yield is not directly proportional to the amount biomass produced. Different light intensity used in our study did not influence much in the production of EPA. However, it was found that shaking speed and photoperiod duration significant affect the EPA yield from Amphora sp. The results obtained indicated manipulation of cultivation condition will lead to different lipid composition in Amphora sp. Thu, 03 Sep 2020 10:54:46 +0800 institutional_item_version_id:6745 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6740 Objektif kerja ini adalah untuk memanfaatkan cangkerang telur sebagai pemangkin murah untuk pengtransesteran minyak sawit menjadi biodiesel. Cangkang telur, sebagai sumber kalsium, telah ditambah dengan nitrat magnesium dan nitrat kalium untuk membentuk pemangkin komposit. Pemangkin yang digunakan adalah material komposit, iaitu Ky(MgCa)2xO3, dengan x = 1.2 dan y = 0.6. Pemangkin itu dikalsinasi pada suhu 830 oC selama 4 jam. Tindak balas dilakukan dalam reaktor batch. Tiga pembolehubah tindak balas diubah untuk mengetahui pengaruh setiap pembolehubah ke jumlah ester metil asid lemak (FAME) yang dihasilkan, meliputi jumlah pemangkin yang digunakan, masa untuk tindak balas, dan nisbah metanol / minyak. Semua tindak balas ditetapkan pada suhu malar 65 oC. DOE digunakan untuk mengoptimumkan pembolehubah tindak balas. Tindak balas optimum untuk menghasilkan pengeluaran tertinggi memerlukan 5.35% pemangkin, 4.54 jam untuk tindak balas, dan nisbah 16.10 metanol/minyak. Pada keadaan ini, hasil FAME sebanyak 85.8% diperolehi. Keputusan kajian menunjukkan bahawa cangkang boleh dimanfaatkan sebagai pemangkin, hal ini dapat mengurangkan kos bahan mentah, dan meminimumkan masalah persekitaran sedangkan sisa pepejal telah dimanfaatkan. _______________________________________________________________________________________________________ The objective of this work was to utilize eggshell as low-cost catalyst for the transesterification of palm oil to biodiesel. Eggshell, the source of calcium, was modified with magnesium nitrate and potassium nitrate to form a composite catalyst. The catalyst used was a Ky(MgCa)2xO3 composite material, with x = 1.2 and y = 0.6. The catalyst was calcined at a temperature of 830 oC for 4 h. The reaction was conducted in batch reactor. Three reaction parameters were conducted to investigate the effect of each parameter to the fatty acid methyl ester (FAME) yield, which include catalyst loading, reaction time, and methanol/oil molar ratio. All the experimental runs were set at a constant temperature of 65 oC. Design of experiment (DOE) was used to optimize the reaction parameters. The optimum reaction condition to produce highest FAME yield was 5.35 wt% catalyst loading, 4.54 h of reaction time, and 16.10 methanol/oil molar ratios. At this optimum condition, a FAME yield of 85.8% was obtained. The results revealed that the eggshell can be utilized as catalyst; this can significantly reduce the raw material cost, and minimizes the environment problem as the solid waste had been utilized. Fri, 28 Aug 2020 15:39:16 +0800 institutional_item_version_id:6740 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6739 Pempolimeran melalui pemangkin enzim telah menjadi alternatif untuk menggantikan kaedah konvesional menggunakan pemangkin kimia. Pempolimeran bukaan gelang epsilon-kaprolakton (ε-CL) dengan menggunakan Candida antartica Lipase B (CALB) yang telah dipegunkan dalam resin (Novozyme-435) merupakan salah satu contoh dalam proses pempolimeran melalui pemangkin enzim dan juga merupakan antara yang paling banyak dikaji. Pemangkin enzim membenarkan proses pempolimeran berlaku di dalam suasana yang lebih mesra alam bersama dengan beberapa kebaikan lain berbanding kaedah konvensional yang menggunakan pemangkin kimia. Kajian mengenai kesan kadar pengadukan dan kepelbagaian suhu terhadap jisim molekular produk iaitu poli-kaprolakton (PCL) telah dijalankan. Suhu setinggi 70°C-80°C bersama dengan empat kadar pengadukan yang berlainan telah digunakan untuk mengkaji kesannya terhadap jisim molekul produk. Produk yang diperolehi telah dianalisis untuk menentukan kesan parameter-parameter tersebut ke atas jisim molekul produk. Hasil menunjukkan kadar pengadukan yang tinggi akan menghasilkan jisim molekul produk yang lebih tinggi. Kajian terhadap suhu pula menunjukkan suhu yang lebih tinngi akan memberi pengaruh positif terhadap jisim molekul produk. Akan tetapi pada suhu melebihi 80°C, enzim tersebut akan dinyahaktifkan justeru menyebabkan jisim molekul produk berkurang. Pembolehubah-pembolehubah input serta output seterusnya digunakan untuk menguji model mekanistik yang telah sedia ada. Model mekanistik tersebut telah dibuktikan untuk meramal output produk secara tepat. _______________________________________________________________________________________________________ Enzymatic polymerization has become an alternate route to replace the conventional type of polymerization process using the chemical catalyst. Ring opening polymerization of ε-caprolactone by using immobilized Lipase B from Candida antartica (Novozyme-435) is one of the example in this enzymatic polymerization process and also one of the most studied process in the literature. The enzyme catalysis provides the polymerization reaction in more sustainable environment, together with several benefits over conventional chemical polymerization. Study of the effect of stirring rate at different temperature on the molecular weight distribution of outcome product which is the polycaprolactone were carried out. The temperature of 70-80°C with 4 different stirring rate were used to study their influence on the product molecular weight. The outcome product was analysed to determine the effects of these parameters toward the molecular weight distribution. Results shows that the higher stirring rate will produce higher molecular weight profile of product. The temperature study reveals that the higher temperature will positively influence the molecular weight of product. At temperature beyond 80°C the enzyme is deactivated causing the molecular weight of product to decrease. The output variable and input variable then were used to test a existing mechanistic model related to the process. The mechanistic model were proved to predict the product outcome accurately. Fri, 28 Aug 2020 15:33:01 +0800 institutional_item_version_id:6739 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6738 Prestasi pemisahan membran seramik komersial telah dikaji dalam pemisahan air daripada campuran aseton-air dengan menggunakan proses membrane secara pervaporasi. Membran seramik komersial yang diperolehi daripada PERVATECH BV, The Netherland telah digunakan untuk mengkaji interaksi antara pembolehubah proses dengan prestasi pemisahan yang tersendiri yang ditunjukkan oleh membran seramik. Pengaruh suhu suapan, komposisi suapan dan tekanan vakum terhadap prestasi membran yang merangkumi fluks penelapan dan kememilihan telah dikaji dengan menggunakan rekabentuk eksperimen (DOE) yang digabungkan dengan metodologi permukaan sambutan (RSM). Rekabentuk komposit tengah (CCD) juga telah digunakan untuk mendapatkan keadaan process operasi yang optimum. Keputusan kajian telah menunjukkan bahawa fluks penelapan optimum setinggi 0.628 kg/m2.j dan kememilihan optimum sebanyak 3308.05 boleh didapati pada suhu suapan 60 °C, komposisi suapan aseton 98 wt% dan tekanan vakum 11 torr. _______________________________________________________________________________________________________ The separation performance of the commercial ceramic membrane was studied for the removal of water from acetone-water mixture using pervaporation membrane process. The commercial ceramic membrane supplied by PERVATECH BV, The Netherland was used to investigate the interaction between process variables with the characteristic performance of ceramic membrane. The effects of feed temperature, feed composition and vacuum pressure on the membrane separation performance, which were the permeation flux and selectivity were studied by means of Design of Experiments (DOE) coupled with Response Surface Methodology (RSM). The Center Composite Design (CCD) was used to obtain the optimum process conditions. The results showed that an optimum permeation flux of 0.628 kg/m2.h and optimum selectivity of 3308.05 can be obtained at feed temperature of 60 °C, vacuum pressure of 11 torr and acetone feed concentration of 98 wt%. Fri, 28 Aug 2020 15:12:59 +0800 institutional_item_version_id:6738 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6736 Pada era globalisasi ini, penggunaan petroleum dan produk berasaskan petroleum semakin meningkat. Permintaan petroleum yang semakin meningkat meruncing kepada isu alam sekitar dan pembebasan gas-gas hijau yang semakin membimbangkan. Oleh sebab itu, ia adalah penting untuk mengitar semula minyak buangan atau minyak yang telah diguna. Dalam kes ini, pengitaran semula sisa minyak motor kepada minyak bahan api dipraktikkan melalui proses retakan hidro yang menggunakan pemangkin. Dalam kes ini, pelbagai pemangkin logam diuji. Logam Molybdenum memberikan konversi yang tertinggi dengan hasil bahan api yang ringan. Suhu yang berbeza juga dikaji bermula dari 375ºC, 400°C dan 425ºC. Peningkatan suhu meningkatkan lagi produk minyak yang diperlukan. Selain itu, tekanan sebanyak 500 psi, 550 psi dan 600 psi juga dikaji. Pemboleh ubah seterusnya adalah masa reaksi. Masa untuk reaksi berlaku diubah dari sejam kepada dua jam untuk memerhatikan hasil minyak yang diperoleh iaitu minyak gasoline, minyak kerosen dan diesel. _______________________________________________________________________________________________________ The increasing demand of high value of petroleum products and its increasing usage brings in an environmental concern due to the emission of greenhouse gases. It is more economic to recover waste oil product; in this case waste motor oil. Motor oils are derived from lube oils and it is a good start to recover these waste motor oils to be used as fuel oil. The mean or method to this would be catalytic hydrocracking. In this study, reaction parameter of catalytic hydrocracking such as type of metal loading, reaction temperature, reaction pressure and residence time are studied for a better yield of fuel oil. The hydrocracking reactions were carried out in a pressure reactor at temperature from 375°C to 425°C and the initial pressure used would be from 500 psi to 600 psi. In the experiment, alumina supported Molybdenum base catalyst was found to be best catalyst using studied catalyst. The reaction temperature was found to affect the hydrocracking reaction of palm oil. Meanwhile, the increase in the reaction pressure has significantly improved the conversion of palm oil to gasoline, kerosene and diesel. Fri, 28 Aug 2020 15:09:34 +0800 institutional_item_version_id:6736 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6734 Kajian ini adalah bertujuan untuk menyelidik had pemindahan jisim yang merupakan fenomena yang biasa diketemukan dalam reaktor enzimatik. Maka, kajian ini mengeksplorasi kemungkinan penggunaan minyak cerbera odollam sebagai sumber yang bukan berasaskan makanan dalam proses penghasilan biodiesel. Umumnya, batasan pemindahan jisim tersebut menghalang pengeluaran biodiesel secara besarbesaran. Dua pemboleh ubah yang dikenalpasti mempunyai kesan yang signifikan terhadap pemindahan jisim – iaitu diameter partikel enzim dan kelajuan superfisial, digunakan sebagai pemboleh ubah dalam kajian ini. Parameter lain yang telah dioptimumkan dalam kajian yang terdahulu digunakan bagi mengkaji kedua-dua pemboleh ubah ini. Berikut ialah keadaan optimum yang diperoleh daripada kajian yang lepas: 232. mL metanol, 40 mL minyak cerbera odollam, 24.16 mL tert-butanol pelarut, dengan ketinggian pek enzim sebanyak 8 cm dan halaju supefisial substrat sebanyak 0.6 mL/min. Daripada kajian ini, hasil FAME didapati meningkat dengan peningkatan diameter partikel enzim, iaitu dari 18.62 % untuk diameter partikel enzim <355 µm hingga 42.94% untuk diameter partikel enzim 710 µm. Manakala pemindahan jisim pula didapati menurun seiring dengan peningkatan diameter partikel enzim. Sementara itu, bagi pemboleh ubah halaju superficial substrat, kedua-dua hasil FAME dan pekali pemindahan jisim didapati meningkat dengan pertambahan kelajuan, iaitu dari 22.64% dan 0.1442 cm/min untuk kelajuan substrak sebanyak 0.4 mL/min kepada 71.35% dan 0.1764 cm/min bagi kelajuan substrak sebanyak 1.2 mL/min. Selain itu, tindak balas juga menunjukkan bahawa untuk kebanyakan daripada masa tindak balas, tindak balas penghasilan biodiesel dihadkan oleh pemindahan jisim. ___________________________________________________________________________________ The purpose of the study is to investigate the mass transfer limitation that persists in most of enzymatic packed bed reactor. This explores the possibility of having cerberra odollam oil as a viable non-edible source for biodiesel production. The limitation hinders the large scale production. Two variables that have profound effects on mass transfer were studied – immobilised enzymes particle diameter and superficial velocity. Previous optimised condition was used to investigate the effects of both variables: 232.86 mL of methanol, 40 mL of Cerberra Odollam oil and 24.16 mL of tert-butanol co-solvent, with the packed bed height (enzyme load) of 8 cm and 0.6 mL/min of flow rates of substrates. It was found that the FAME yield increased with increase in immobilised particle diameter of enzymes, from 18.62 % for < 355 µm to 42.94 % for 710 µm. Mass transfers decreased with increase of immobilised enzyme particle diameter, dropping from 4.59 × 10-5 m/s for < 355 µm to 2.35 × 10-5 m/s for 710 µm. As for the variables speed, both FAME yields and mass transfer coefficient were found to increase with speed increment, from 22.64 % and 0.1442 cm/min for 0.4 mL/min to 71.35% and 0.1764 cm/min for 1.2 mL/min. It was also shown that for most of the reaction time, the reaction was mass transfer limited. Fri, 28 Aug 2020 10:41:59 +0800 institutional_item_version_id:6734 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6733 Pelet bermangkin berasaskan SnO2 disediakan dengan kaedah sol gel penglitupan putaran dan dicirikan dengan pembelauan sinar-X (XRD) dan pengimbasan mikroskop elektron (SEM). Sebelum pengukuran sensor gas, perisian LABVIEW telah digunakan untuk mendapatkan semua nilai rintangan yang telah diukurkan atas pelet bermangkin. Perubahan rintangan elektrikal oleh pelet bermangkin dikajikan dengan menggunakan etanol dalam udara pada suhu 300-500°C. Berdasarkan keputusan SEM, filem sensor terdiri daripada zarah-zarah SnO2 yang padat dan zarah-zarah ini telah menutup substrat alumina. Walau bagaimanapun, zarah-zarah SnO2 ini tidak dapat menutup substrat alumina dengan serata. Ketebalan filem dan suhu akan mempengaruhi kepekaan pelet bermangkin terhadap etanol. Pelet bermangkin yang mempunyai 5 kali lapisan telah menunjuk kepekaan yang terbaik terhadap 500 ppm etanol dengan kepekaan 81.84 pada suhu 400°C. ___________________________________________________________________________________ Tin oxide, SnO2 catalytic pellets were developed by sol-gel spin-coating method and characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). Prior the sensor measurement, LABVIEW software was programmed to interface with the electrometer to get all measured electrical resistance values. The electrical resistance change of the catalytic pellets was investigated using ethanol vapor in the air at the temperature between 300-500°C. As observed by SEM, the films consisted of dense stack SnO2 particle and covered large grains of the alumina substrate but the SnO2 particle cannot dispersed uniformly. Gas sensing properties were strongly dependent on the film thickness and temperature. The sensor pellet showed excellent performances toward 500 ppm ethanol with 5 times coating at 400°C with sensitivity value of 81.84. Thu, 27 Aug 2020 17:09:17 +0800 institutional_item_version_id:6733 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6732 Diatom bentik tergolong dalam bahagian Bacillariophyta. Diatom adalah kelompok alga yang paling umum di banyak sungai, dan merupakan komponen penting dalam ekosistem ini. Acid eikosapentaenoik (EPA) merupakan salah satu daripada banyak Omega-3 asid lemak yang diperlukan oleh tubuh manusia dan ia boleh didapati daripada lemak yang tersimpan di dalam diatom bentik. Penyelidikan terbaru telah membuktikan bahawa asid lemak EPA boleh mengurangkan gejala depresi dan megurangkan risiko serangan sakit jantung ketika mengambil EPA. Pertumbuhan diatom bentik boleh dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kepekatan silikat, karbon dan sumber nitrogen, tekanan gelangsar, salinitas, pH, kekuatan cahaya dan tempoh penyinaran. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh kepekatan sumber karbon dan silikat terhadap berat sel kering dan pengeluaran EPA Amphora sp. Sel alga itu ditumbuh menggunakan kepekatan glukosa, sukrosa dan silikat yang berbeza. Selepas tujuh hari pertumbuhan, berat sel kering dan hasil EPA Amphora sp. ditentukan. Keputusan kajian menunjukkan bahawa untuk sumber karbon, berat sel kering tertinggi dicapai pada kepekatan glukosa 10g /L, iaitu 0.2004g/ L manakala hasil EPA tertinggi ialah 9.192 mg EPA / gram biojisim pada kepekatan sukrosa 10g/L. Selain itu, untuk kepekatan silikat, berat sel kering tertinggi ialah 0.2172g /L pada kepekatan silikat 75mg/L manakala hasil EPA tertinggi ialah 9.192 mg EPA / gram biojisim pada kepekatan silikat 67mg/L. Peningkatan kepekatan glukosa meningkatkan biojisim dan kandungan lemak dalam biojisim. Biasanya, kandungan EPA diatom bentik meningkat ketika silikat menjadi faktor pengehad. Ini adalah kerana dalam medium di mana silikat terhad, sel alga lebih cenderung untuk menukarkan metabolisme dan mengalihkan tenaga yang sebelum ini diperuntukkan untuk penyerapan silikat kepada penyimpanan lemak. Kesimpulannya, pertumbuhan Amphora sp. menggunakan kepekatan sukrosa 10g/L dan kepekatan silikat 67mg/L memberi hasil EPA yang tertinggi. Untuk berat sel kering yang tertinggi, penggunaan glukosa pada kepekatan 10g/L dan kepekatan silikat 75mg /L dapat mencapai tujuan ini. Heterotrophic Cultivation Of Amphora sp. For Biomass And Eicosapentaenoic Acid Production ___________________________________________________________________________________ Benthic diatoms are in Division Bacillariophyta. Diatoms are the most common and diverse group of algae in many rivers and streams, and thus are important components of these ecosystems. Eicosapentaenoic acid (EPA) is one of many Omega-3 fatty acids needed by the human body and it can be found from the lipid stored inside the benthic diatom. Recent studies have produced evidence that the fatty acid pure ethyl EPA reduces the symptoms of depression and those who are prone to heart attacks are less likely to have them while taking EPA. The growth of benthic diatom can be affected by several factors such as different concentration of silicate, carbon and nitrogen source, shear stress, salinity, pH, light intensity and photoperiod. Therefore, this study is carried out to study the effect of different carbon source and silicate concentration towards dry cell weight and EPA production of Amphora sp. The algae cells were cultivated under different concentration of glucose, sucrose and silicate. After seven days of cultivation, the dry cell weight and EPA yield of Amphora sp. were determined. The results showed that for carbon source, the highest dry cell weight was achieved at glucose concentration of 10g/L, which was 0.2004g/L whereas the highest EPA yield was 9.192 mg EPA / g biomass at sucrose concentration of 10g/L. Besides that, for silicate concentration, the highest dry cell weight was 0.2172g/L at silicate concentration of 75mg/L whereas highest EPA yield was 9.192 mg EPA / g biomass at silicate concentration of 67mg/L. Increasing the glucose concentration in the medium increased biomass and the lipid content of the biomass. Usually, the EPA content of benthic diatom increased when silicate became the limiting factor. The reason for this phenomenon is that in silicate-limited cultures, the cell tends to alter its metabolism and divert energy which was previously allocated for silicate uptake into lipid storage. In conclusion, cultivation of Amphora sp. using sucrose concentration of 10g/L and silicate concentration of 67mg/L produces the highest EPA yield. For highest dry cell weight, using glucose at concentration of 10g/L and 75mg/L of silicate can achieve this target. Thu, 27 Aug 2020 17:03:35 +0800 institutional_item_version_id:6732 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6731 Model berasaskan kawalan suhu reaktor pengesteran telah dijalankan dalam penyelidikan ini. Pengawal yang digunakan adalah Generic Model Control (GMC) telah banyak digunakan dalam pelbagai bidang proses. Dalam tesis ini, simulasi dijalankan dengan menggunakan perisian MATLAB dan prestasi GMC dibandingkan dengan prestasi IMC-PID dan PID konvensional dalam reaktor pengesteran kelompok. Proses yang dipilih adalah pengesteran Citronellyl Laurate daripada reaksi antara Citronellol dan asid laurik dengan menggunakan lipase Candida rugosa dan iso-oktana (pelarut). Suhu optimum reaktor bagi proses ini adalah 310 K. Reaktor yang bersuhu tinggi iaitu melebihi 313 K akan menyebabkan denaturasi lipase Candida rugosa. Hasil kajian menggunakan simulasi menunjukkan bahawa prestasi GMC dalam menjejaki nilai penanda, pertukaran nilai penanda dan penyingkiran gangguan adalah lebih baik daripada prestasi IMC-PID dan PID konvensional. Hal ini menunjukkan bahawa pengawal GMC mampu mengawal suhu reaktor lebih baik berbanding pengawal IMC-PID dan PID konvensional. Namun, prestasi pengawal GMC adalah lemah berbanding IMC-PID pada kes perbezaan model proses yang terdiri daripada perbezaan pada haba tindak balas, pekali perpindahan haba dan perbezaan serentak bagi haba tindak balas dan pekali perpindahan haba. ___________________________________________________________________________________ A model based control temperature for batch esterification reactor is presented. The controller is based on Generic Model Control (GMC) which are widely used in many appplication for various nonlinear processes. In this thesis, simulation have been carried out using MATLAB software and the results of GMC performance are compared with IMC-PID and conventional PID performance in batch esterification reactor. The selected process is the esterification of Citronellyl Laurate from reaction between Citronellol and Lauric Acid which are immobilized by Candida rugosa lipase and iso-octane (solvent). The optimum temperature of the reactor for this process is 310 K. High temperature reactor of more than 313 K causes denaturation of Candida rugosa lipase. The simulation studies in esterification reactor demonstrate that GMC performance in setpoint tracking, setpoint change and load changes are slightly better than performance of IMC-PID and conventional PID. This shows that GMC able to control the reactor temperature slightly better than IMC-PID and conventionl PID controller. However, for model mismatch cases, GMC performances are less robust compared to IMC-PID in the presence of model mismacth of heat of reaction, heat transfer coefficient and simultaneous mismatch of heat of reaction and heat transfer coefficient. Thu, 27 Aug 2020 16:58:24 +0800 institutional_item_version_id:6731 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=02EFEF17F2539DCBF84AEF6F5609F4A5?institutionalItemId=6730 Kertas ini mengkaji kesesuaian tandan buah kosong kelapa sawit dan tongkol jagung dalam penghasilan xylitol dalam proses penapaian dengan menggunakan Candida guilliermondii. Keputusan hidrolisis menunjukkan bahawa hidrolisat tongkol jagung mengandungi kepekatan glukosa dan xilosa yang lebih tinggi pada suhu reaksi setinggi 100oC dengan menggunakan 2% HCl. Kepekatan Glukosa dan xilosa yang tertinggi diperoleh dari hidrolisat tongkol jagung adalah 5.89 g/l dan 20.51 g/l masing-masing. Kepekatan glukosa dan xilosa yang tertinggi diperoleh dari hidrolisat tandan buah kosong kelapa sawit adalah 1.98 g/l dan 13.75 g/l masing-masing. Dalam kajian terakhir terhadap prestasi penapaian tandan buah kosong kelapa sawit dan tongkol jagung, tandan buah kosong kelapa sawit mempunyai kepekatan sel tertinggi pada nilai 19.3 g/l sedangkan tongkol jagung mempunyai kepekatan sel tertinggi pada nilai 18.5 g/l selepas proses penapaian sepanjang 96 jam pada suhu 25oC. ___________________________________________________________________________________ This paper studies on the suitability of empty fruit bunch and corn cob in the fermentative production of xylitol by using Candida guilliermondii. The hydrolysis results show that corn cob hydrolyzates contain higher concentrations of glucose and xylose upon hydrolysis at 100oC by 2% HCl. The highest glucose and xylose concentration obtained in the corn cob hydrolyzates were 5.89 g/l and 20.51 g/l respectively. The highest glucose and xylose concentration obtained in the empty fruit bunch hydrolyzates were 1.98 g/l and 13.75 g/l. In the latter study on the fermentation performance of empty fruit bunch and corn cob, empty fruit bunch had the highest final cell concentration of 19.3 g/l whereas corn cob had the highest final cell concentration of 18.5 g/l after 96 hours of fermentation at 25oC. Thu, 27 Aug 2020 16:52:56 +0800 institutional_item_version_id:6730