Fabrikasi Mixed Matrix Membrane Berbasis Polisulfon dengan Pengisi Komposit NiCo/Zeolit NaY untuk Pemisahan Gas Biner

Abstract

Peningkatan emisi karbon dioksida (CO2) mendorong pengembangan mixed matrix membrane (MMM) sebagai teknologi pemisahan gas yang lebih efektif. Penelitian ini bertujuan mensintesis komposit NiCo/zeolit NaY berbasis kaolin sebagai filler membran polisulfon (PSF) serta mengevaluasi pengaruhnya terhadap kinerja pemisahan gas. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa struktur zeolit NaY tetap terjaga setelah impregnasi NiCo dan logam berhasil terdispersi pada permukaan zeolit. Komposit NiCo/zeolit NaY 5% memiliki kapasitas adsorpsi CO2 tertinggi sehingga dipilih sebagai filler membran. Membran dengan variasi filler 0,5% menghasilkan selektivitas H2/CO2 tertinggi dan memiliki kinerja paling mendekati kurva Robeson Upper Bound 2008, sedangkan filler 1,5% menghasilkan permeans CO2 tertinggi sebesar 4,97 GPU. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposit NiCo/zeolit NaY berpotensi meningkatkan kinerja membran untuk aplikasi pemisahan gas.

Rising carbon dioxide (CO2) emissions have driven the development of mixed matrix membranes (MMMs) as a more effective gas separation technology. This study aims to synthesize a kaolin-based NiCo/NaY zeolite composite as a filler for polysulfone (PSF) membranes and to evaluate its effect ongas separation performance. Characterization results show that the NaY zeolite structure remains intact after NiCo impregnation and that the metal is successfully dispersed on the zeolite surface. The 5% NiCo/NaY zeolite composite exhibits the highest CO2 adsorption capacity and was therefore selected as the membrane filler. The membrane with a 0.5% filler content produced the highest H2/CO2 selectivity and exhibited performance closest to the 2008 Robeson Upper Bound curve, while the 1.5% filler content yielded the highest CO2 permeance of 4.97 GPU. The results indicate that the NiCo/NaY zeolite composite has the potential to enhance membrane performance for gas separation applications.