sintesis poll (etilen -tetrafluoroetilen-graft- stiren...

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft -stiren) dengan teknik ... (Ors. Ambyah Suliwarno, M. Sc.)

SINTESIS POll (etilen -tetrafluoroetilen-graft- stiren)DENGAN TEKNIK IRADIASI GAMMA

SEBAGAI MEMBRAN ELEKTROLIT PAD A FUEL CELL

Ambyah SuliwarnoPusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi, BAT AN , Jakarta

e-mail: [email protected]

ABSTRAK

SINTESIS POll (etilen-tetrafluoroetilen-graft-stiren-sulfonat) DENGAN TEKNIK IRADIASIGAMMA UNTUK MEMBRAN ELEKTROLIT PADA FUEL CELL. Poli (etilen-tetrafluoroetilen-graftstiren) telah disintesis dari film etilen-tetrafluoroetilen (ETFE) dengan cara kopolimerisasi radiasimonomer stiren, dilanjutkan dengan proses sulfonasi. Empat lembar film ETFE dengan ukuran 3 cm x 8cm ketebalan 25 !-1mmasing-masing dimasukkan ke dalam tabung tipe Y, divakum lalu dialiri dengangas argon, kemudian diradiasi dengan sinar-y pada dosis 15 kGy dengan laju dosis 15 kGy/jam.Cuplikan hasil iradiasi dikopolimerisasi cangkok dengan monomer stiren pada suhu 60°C, masingmasing dengan waktu reaksi 1 jam, 3 jam, 5 jam, dan 7 jam. Film tercangkok ETFE-g-St dicuci dengantoluen untuk membersihkan sisa monomer stiren dan mengeli-minasi homopolistiren, lalu ditentukanderajat graftingnya (%OG). Sulfonasi ETFE-g-St dilakukan dengan 0,2 M asam klorosulfonat dalamdikloroetana pada suhu 60°C selama 6 jam. Cuplikan tersulfonasi ETFE-g-St-S03H dinetralkandengan air hingga pH 6,5 hingga 7, kemudian dikeringkan dalam oven vakum pada 40°C selama 15 jam.Sifat-sifat membran film ETFE-g-St-S03H yaitu kapasitas penukar ion (IEC), daya hantar proton secara

vertikal (a 1) dan planar (a 11), serta uji ketahanan terhadap air panas dan peroksida ditentukan denganpembanding standar Nafion 112®. Hasil percobaan menunjukkan proses kopolimerisasi dapatberlangsung dengan baik, kecepatan reaksi tertinggi te~adi pad a 1 jam pertama dengan %OG sebesar46,3 hingga 51,7 dan mengalami kejenuhan setelah 7 jam. Proses sulfonasi pada ETFE-g-St dapatberlangsung dengan sangat baik, diperoleh harga %OS rata-rata 92,70. Pada penentuan IEC,pengaruh %OG lebih dominan dari pad a pengaruh %OS. Konduktivitas vertikal (al) dan planar (a11)jauh lebih besar dibandingkan dengan Nafion 112®. Cuplikan SA007 (%OG = 51,7) lebih tahanterhadap pengujian H20 maupun 3% H202 dibandingkan dengan SA003 (% OG = 69,3) dan SA005(%OG = 30,0). Cuplikan SA007 mencapai titik akhir untuk H20 dan 3% H202 masing-masing pada jamke 334 dan jam ke 114. Ketahanan cuplikan masih jauh dibanding standar Nafion 112® yang dapatbertahan lebih dari 1000 jam.

Kata kunci: ETFE, kopolimerisasi radiasi, stiren, membran elektrolit, fuel cell.

ABSTRACT

SYNTHESIS OF POLY (ethylene-tetrafluoroethylene-graft-styrene-sulfonate) USINGGAMMA IRRADIATION TECHNIQUE FOR POLYMER ELECTRO-L YTE FUEL CELL APPLICATION.Poly (ethylene-tetrafluoroethylene-graft-styrene-sulfonate) was prepared by radiation grafting of astyrene monomer into ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE) films and the consequent selectivesulfonation of the graft chains in film state. The film sheets of ETFE which have size of 3 cm x 8 cm,thickness of 25 (..1mwere packed in a vacuum Y type tube and then Argon gas was filled into the tube.The samples were irradiated with y rays samples with an absorbed dose of 15 kGy at 15 kGy/h.Irradiated samples were grafted by using styrene monomer at 60C for 1, 3, 5 and 7 h, respectively. Thegrafted samples (ETFE-g-St) were washed in toluene to remove the homopolymer of polystyrene anddetermined its degree of grafting (OG). Sulfonation was carried out by using 0.2 M chlorosulfonic acid indichloroethane solution at a water bath of 60°C for 6 h. Sulfonated samples (ETFE-g-St-S03H) werewashed in water for neutralized of acidity, and dried in vacuum drier at 40C for 15 h. The dry samplewas weighted as the sulfonated sample weight in order to determine the degree of sulfonation (%OS).Membrane properties of EFTE-g-St-S03H sample such as ion exchange capacity (IEC), the protonconductivity for cross direction (a1) and in-plane direction (a 11), and the durability's of membrane wereinvestigated with Nafion 112® as a standard. The experimental result showed that the faster of graftcopolymerization rate was found at the first hours and it was saturated (%OG of 58.4 to 69.3) afterseven hours of reaction time. The sulfonation of the grafted sample gave the excellent results with theaverage of %OS is 92.7%. The IEC value more affected by the %OG as compared to that of %OS effect.

The a 1and a 11conductivities of the ETFE-g-St-S03H sample were higher than that of Nation 112®

93

Iptek Nuklir: Bunga Rampai Presentasi IImiah Jabatan Peneliti ISSN 2087-8079

measurement. For durability's test of the samples against hot water and peroxide, sample with 51.7%DG (SAOO?)was totally degraded at 334 and 114 hours respectively and it's was more resistant thanthe other samples of %DG 69.3 (SA003) and %DG 30.0 (SA005). All of the sample of ETFE-g-St-S03Hwere faster degraded in durability's test than of the Nation 112® with the time test more than 1000 h.

Keywords: ETFE, graft irradiation, styrene, electrolyte membrane, fuel cell.

BABI PENDAHULUAN

Sejalan dengan meningkatnya sektor pembangunan, serta didorong adanya krisisenergi yang melanda dunia akhir-akhir ini, di mana persediaan minyak bumi dan batu barasemakin langka, maka perlu langkah antisipasi yang bersifat universal. Indonesia yang sejaktahun 2003 telah menjadi negara pengimpor minyak bumi (net importer), maka perlusecepatnya mengambil kebijakan yang bukan hanya bersifat intensifikasi dan konversi energimelainkan juga diversifikasi. Salah satu alternatif energi yang aman, murah dan ramahlingkungan, dan mempunyai efsiensi yang tinggi adalah energi listrik dengan memanfaatkanfuel cell. Seperti halnya di beberapa negara maju seperti Amerika Serikat, Jerman danJepang telah menggunakan sumber energi (Iistrik) ini dengan tanpa mengandung resiko.Sebagaimana lazimnya pengembangan suatu teknologi baru yang memanfaatkan sumberdaya alam terbarukan, demikian pula teknologi fuel cell ini, membawa harapan besar untukmenuju pasar komersial. Oleh sebab itu, banyak negara-negara maju dengan giat melakukanpenelitian dan pengembangan teknologi ini meskipun dengan biaya yang cukup besar.

Fuel cell adalah suatu piranti yang mengubah bahan bakar menjadi daya listrik dankalor (panas) dengan menggunakan proses konversi elektrokimia yang lebih efisien sebagaipengganti teknologi pembakaran konvensional. Analoginya adalah seperti sebuah battery,yang membedakan adalah battery merupakan suatu perangkat penyimpan energi yang dapatmenyalurkan daya listrik bila diperlukan, sedangkan fuel cell dapat menghasilkan listrik dankalor secara berkesinambungan jika umpan (bahan bakar) hidrogen (H2) dan O2 (udara)dipasok ke dalamnya. Fuel cell bahan bakar H2 ini dapat diperoleh dari air dengan bantuanenergi matahari, kemudian energinya disimpan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Disamping itu fuel cell juga mampu mencapai efisiensi tinggi meski pada output daya rendah,sehingga menarik para peneliti untuk berpatisipasi di dalam pengembangan. Secara garisbesar, fuel cell mempunyai 3 bagian penting, yaitu anode, membran elektrolit dan katode [1].

Polimer membran elektrolit merupakan komponen yang sangat penting khususnyauntuk tipe polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) dan direct methanol fuel cell(DMFC), mengingat perannya dalam memisahkan reaktan dan menjadi sarana transportasiion hidrogen yang dihasilkan anode menuju katode, sehingga energi listrik dapat terjadi. Saatini membran elektrolit yang sangat baik terbuat dari tluorokarbon dan beredar produk dengannama dagang Nafion®. Produk ini dihasilkan oleh DuPont, Amerika Serikat yang terbuktisangat efisien untuk menghantarkan proton khususnya untuk tipe DMFC. Menurut WILLIAM,adanya cross over khususnya DMFC dari penggunaan Nafion® serta masih mahalnya hargapasaran (US $800/m2), maka penggunaan terhadap bahan ini masih menjadi kendala untukkomersial. Selain senyawa organik (membran pOlimer), fuel cell juga menggunakan bahanelektrolit dari senyawa anorganik antara lain keramik dan baja yang maing-masing untuk jenissolid oxide fuel cell (SOFC) dan molten carbonate fuel cell (MCFC) dengan spesifikasi yangberbeda.[2].

Penelitian ini ditujukan untuk mendayagunakan teknologi iradiasi khususnya sinar-ydalam pembuatan membran elektrolit polimer yang dapat digunakan untuk jenis PMFC,DMFC maupun sistem aplikasi lain, misalnya elektrolisis gas hidrogen dan pengolahanlimbah cair industri. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan proses modifikasi filmpolimer dengan cara melakukan proses pencangkokan dengan teknik iradiasi awal [3,4].Prinsip dasarnya adalah polimer hidrofobik yang mempunyai efek induktif (gugus penarikelektron), misalnya senyawa tluorokarbon dikopolimerisasi dengan monomer hidrofobik,kemudian dilakukan sulfonasi (pemasukkan gugus sulfonaUS03H) Membran dari filmkopolimer yang tersulfonasi ini akan menarik ion H+ karena gugus pad a ujung-ujungnyabermuatan negatif (S03H-). Hidrogen dimasukkan ke dalam ruang anode yang berkatalis,sehingga terbentuk ion H+ dan masuk ke ruang katode yang mengandung pasokan oksigen(udara), dan bila di antara anode dan katode dihubungkan akan timbul aliran listrik [1]'

94

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft -stiren) dengan teknik. .. (Drs. Ambyah Suliwarno, M. Sc.)

BAB II TEORI

Polimerisasi radiasi merupakan salah satu metode untuk memodifikasi bahan-bahan

polimer untuk tujuan tertentu. Metode ini telah banyak digunakan karena mempunyaibeberapa kelebihan di antaranya proses berlangsung pada suhu ruang, tanpa bahan kimiatambahan serta tidak mengurangi sifat asli dari bahan polimer.

2.1. Kopolimerisasi Radiasi

Kopolimerisasi radiasi adalah penggabungan suatu polimer dengan polimer lain yangtidak sejenis, dan secara struktur terdiri dari 3 variasi yaitu;

2.1.a. Kopolimer Random (Randomized copolymer), di mana susunan di antaramonomer-monomernya berselang-seling tak beraturan;

-A-B- B- B-A-A - B-A-

2.1.b. Kopolimer Blok (Block copolymer), yaitu susunan berupa suatu blok-blok darimonomer tertentu seperti ;

- A- A - A - B - B -B - A - A -A -

2.1.c. Kopolimer Cangkok (Graft copolymer) yaitu suatu rantai polimer yangtercangkokl tertempel pada suatu polimer induk dengan jenis yang berlainan, dandapat membentuk struktur 3 dimensi

- A - A - A- A - A- A- A- A -A -

I I IB B B

Kopolimerisasi radiasi banyak digunakan untuk preparasi membran penukar ion,pembuatan elastomer, pembuatan polimer ramah lingkungan, serta pembuatan membranpenukar ion. Pada teknik ini radiasi diperlukan sebagai suatu penginisiasi terjadinya proseskopolimerisasi. Radiasi yang dimaksud berupa radiasi elektromagnet, misalnya sinar-y atausinar-X, atau partikel bermuatan misalnya elektron dan proton. Proses pencangkokan yangdilakukan setelah polimer diiradiasi (metode iradiasi awal) baik dilakukan dalam suasana inertyang dapat dimediasi dengan gas nitrogen, gas argon atau vakum, agar proseskopolimerisasi dapat berlangsung dengan sempurna [4].

2.2. Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi kopolimerisasi dapat dibagi menjadi tiga tahap utama, yaitu inisiasi,propagasi dan terminasi [5].

2.2.1. Inisiasi

Spesifikasi reaksi polimerisasi adalah pada tahap inisiasi, yang pada kopolimerisasicangkok terjadi radikal dihasilkan dari proses iradiasi polimer seperti reaksi-reaksi berikut;

P-H

P" + M

• P" + H"

------~ P- M"

(1 )

(2)

di mana;P = Polimer induk

P" = Radikal polimerH" = Radikal hidrogenM = Monomer

P-M" = Radikal polimer tercangkok

2.2.2. Propagasi.

Pada tahap propagasi radikal polimer (P-M") akan bereaksi dengan satu unitmonomer M, sehingga terjadi radikal kopolimer yang baru seperti pada reaksi 3 dan 4.

95


P-M· + M

P-M-M· + M

~ P-M-M·

---- .•.• P-M-M-M·

(3)

(4)

Pad a tahap propagasi ini, ada kemungkinan terjadi peristiwa transfer rantai (chainstrensfer) yaitu radikal kopolimer yang masih aktif mentransfer radikal ke suatu monomer,sehingga kopolimer tersebut menjadi tidak aktif atau mati.

P-M-M· + M

2.2.3. Terminasi.

----- •• P-M-M + M- (5)

Terminasi didefinisikan sebagai terhentinya aktivitas pertumbuhan ranatai padapolimer, yang terjadi dalam dua mekanisme yaitu adisi dua kopolimer yang tumbuh menjadisatu, dan terminasi oleh disproporsionasi.

a) Adisi dua kopolimer yang tumbuh menjadi satu kopolimer

P-M· + P-M-M· ---- .•.• P-M-M-M-P (6)

b) Terminasi disproporsionasi, yatiu teransfet sebuah atom H dari salah satu radikal keyang lain, kemudian membentuk satu makromolekul yang jenuh dan satumakromolekul tidak jenuh.

Pada proses kopolimerisasi cangkok dengan metode iradiasi awal mempunyaikelebihan dibandingkan dengan proses simultan. Pada proses simultan, di mana polimer danmonomer secara bersama diradiasi, maka terjadi reaksi kompetisi antara monomer denganpolimer (kopolimerisasi) dan reaksi antara monomer dengan monomer (homopolimerisasi),sehingga akan terbentuk homopolimer dalam jumlah yang besar. Hal tersebut tidak terjadipada kopolimerisasi dengan metode iradasi awal. Pada metode iradiasi awal, polimer hasiliradiasi yang mengandung bagian aktif dipindahkan ke dalam media kopolimeriasi di manaterjadi reaksi kimia antara bagian aktif dengan suatu monomer. Monomer yang banyakdigunakan untuk kopolimerisasi cangkok adalah stiren/turunannya dan akrilat, sedangkanbahan polimer berupa film yang hidrofobik dengan kestabilan yang tinggi.

Dalam pengembangan polimer sebagai polimer elektrolit membran, polimer berbasisfluorokarbon banyak digunakan. Film polimer ini mempunyai sifat penarik elektron yangdisebabkan adanya gugus F yang bersifat induktif. Mekanisme reaksi kopolimersasi dimulaidari pembentukan cangkokan di permukaan film, setelah itu monomer meneruskan zonareaksi pencangkokan ke dalam film. Untuk memastikan adanya transport ion melaluimembran, dua tahap reaksi di atas harus terjadi dan membentuk jaringan penetrasicangkokan. Struktur membran hasil kopolimeriasi radiasi sangat dipengaruhi oleh kondisipreparasinya seperti laju dosis, total dosis serap, monomer dalam media reaksikopolimerisasi, suhu dan waktu pencangkokan serta proses sulfonasi. Selain dari metodepembuatan, unjuk kerja membran yang akan dihasilkan juga dipengaruhi oleh kondisi matrikspolimer awalnya. Film fluorokarbon atau hidrokarbon telah digunakan sebagai matriks filmuntuk pembuatan membran Fuel Cell [6]. Film-film ini bila berinteraksi dengan radiasi pengionmampu bertahan dari degradasi radiolitik dan dapat menghasilkan radikal yang stabil.

Salah satu contoh film hasil kombinasi antara struktur hidrokarbon dan fluorokarbon

adalah kopolimer etilen-tetrafluoroetilen (ETFE). Film ini mempunyai ketahanan radiasi yanglebih tinggi dan sifat-sifat mekanik yang lebih baik. Hal ini memmungkinkan proseskopolimerisasi cangkok dengan teknik iradiasi awal menggunakan sinar-y dan lebih tahandigunakan sebagai membran sel pada fuel cell dalam waktu yang lebih lama [6]. Membrandari bahan semi kristalin yang dipreparasi dengan metode iradiasi awal adalah lebih baik. Halini memungkinkan mengingat metode iradiasi awal telah menyebabkan radikal yangterperangkap dalam jumlah yang besar, sehingga umur membran menjadi lebih lama. Melaluimetode ini pembentukan homopolimer yang terbentuk menjadi lebih rendah dibandingdengan metode kopolimerisasi simultan. Oleh karena itu bahan film kopolimerisasi cangkokyang mumi dapat dipreparasi [7].

96

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft-stiren) dengan teknik ... (Ors. Ambyah Suliwarno, M.Sc.)

2.3. Fuel Cell

Fuel Cell yang merupakan piranti penghasillistrik berasal dari teknologi baterai. Katacell (sel) merupakan sebutan bagi pasangan anode dan katode atau pelat positif dan platnegatif. Struktur fisik dasarnya terdiri atas lapisan elektrolit yang salah satu sisinyamerupakan daerah kontak anode berpori dengan sisi lainya yaitu katode berpori. Karena fuelcell dan baterai prinsip bekerjanya serupa, maka terminologi fuel cell pada dasarnya berartisatu unit baterai yang menggunakan aliran bahan bakar secara berkesinambungan untukbisa menghasilkan listrik. Teknologi pembangkit listrik dengan fuel cell sudah ada sejak 150tahun yang lalu, namun pengembangannya banyak menemui hambatan sehingga tertinggaldengan teknologi lainnya [2].

Di dalam suatu unit fuel cell, terjadi reaksi elektrokimia pada membran elektrolit,secara sederhana terlihat pada reaksi 8,9 dan 10. Sebagai bahan bakarnya adalah gashidrogen yang dilewatkan pada suatu katalis anode, sedangkan oksigen dipasok dari udarayang melewati katalis katode dengan air sebagai produk yang terkondensasi.

Anode: H2 • 2 W + 2e' (8)

Katode : Y2 O2 + 2 W + 2e' • H20 (9)

+

Reaksi total: H2 + Y2 O2 • H20 + energi (Iistrik) + kalor (10)

Sebagai akibat dari reaksi redoks, maka elektron yang menyertainya akan timbul darike dua elektrode akan muncul sebagai gerakan gaya listrik.

\ I\ \ ' f

I

W

fromeir

Electric Circuit

e-

~Fuel

H H+ H+PoIymllrElectrolyteMembrane

+

hod. Cat.lyst

Gambar 1. Bagan sebuah unit fuel cell, di mana membran elektrolit PEMFC beradadi antara dua katalis elektrode [1J.

Berdasarkan jenis elektrolit yang digunakan, suhu operasi, serta bahan bakar danoksidan, fuel cell dibagi atas beberapa jenis yang diperlihatkan pada Tabel1.

Tabel1. Jenis-jenis fuel cell dengan variasi membran elektrolit

No Jenis Fuel CellBahan elektrolitEfisiensiSuhu Operasi(%)

(DC)

1Alkaline Fuel Cell (AFC) Karbon45-6060-80

2Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) Polimer4060-120

3PolymerElectrolyte Mem- brane Fuel Polimer40-5570-90

Cell (PMFC) 4Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) Baja40-55600-650

5Phosphoric Acid Fuel Cell Karbon10-50190-210

(PAFC) 6Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Keramik50-65850-1000

97

Iptek Nuklir: Bunga Rampai Presentasi IImiah Jabatan Peneliti

2.4. Preparasi ETFE-g- 5t

ISSN 2087-8079

Prosedur dasar preparasi membran secara iradiasi dilakukan dengan meradiasimatriks film polimer dengan sinar-y dalam suasana inert. Film iradiasi dikopolimerisasidengan monomer stiren pada 60°C selama 1 sampai dengan 7 jam Film tercangkok (ETFE-gSt) kemudian dilakukan pencucian dengan perendaman pada xilena sambi I dikocok sekitar14 jam, untuk membersihkannya dari sisa-sisa monomer serta homopolimer poli stiren yangterbentuk. Untuk memperoleh data yang akurat, film tercangkok kemudian dikeringkan padasuatu oven vakum pada 40°C selama 8 jam. Derajat pencangkokan (Degree ofGrafting, %DG) diten-tukan dengan penambahan berat yang dirumuskan pada persamaan(11 );

%DG =Wg - Wo

Wox 100% (11 )

dimana:%DG

WgWo

= Derajat pencangkokan , %= Serat cuplikan film tercangkok, 9= Serat cuplikan film mula-mula, 9

Serdasar mekanisme reaksi pada persamaan (1) sampai dengan persamaan (7),maka dapat diperkirakan reaksi kopolimerisasi stiren pada film ETFE sebagai berikut;

Inisiasi:

-f H F FrfH H F Ftf-y-t-t

yb-b-b-~~

+H(12)

I . I IH H F F n

H F F n

ETFE

-f H F Ft-f H F Ft~-~-~-~

:,c660°C

y-1-f-f• (13)

I . I II~1 sd 7 jamH IFF n

H F F n

CH2stirena

1-0HG ~ Ii

Propagasi:

_fH F Fr-(-H H F F1=-

H,C6 600C.

y-b-y-y(14)

y-b-y-y + I: 1 sd 7 jam

H IFF n

H IFF n

CH2CH2

stirena 1-01-0HC ~ I.

HC. ~ I.I

CH21-0HC. ~ I.

98

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft-stiren) dengan teknik ... (Drs. Ambyah Suliwarno, M.Sc.)

Terminasi:

2.5. Sulfonasi

60°C••

1 sd 7 jam

stirena

60 °c--..1 sd 7jam

sti rena

(15)

(16)

Sulfonasi adalah pemasukan gugus sulfonat (-S03H) ke dalam film tercangkok stiren(ETFE-g-St) dengan 0,2 M asam klorosulfonat (CIS03H) dalam dikloroetana (C2CI2H4) melaluimekanisme reaksi substitusi aromatik elektrofilik. Substitusi aromatik elektrofilik adalah reaksidi mana suatu gugus aktif menggantikan gugus nukloefilik pada cincin benzen, seperti gugushalida. Dalam reaksi sulfonasi ini gugus sulfonat bertindak sebagai elektrofilnya, denganmekanisme reaksi disajikan pada reaksi 17, [8].

(17)

ETFE-g-St ETFE-g-St-S03H

Derajat sulfonasi (degree of sulfonation, %DS) adalah perbandingan antara cuplikantersulfonasi dengan 100% derajat sulfonasi, yang diperoleh secara perhitungan. Derajatsulfonasi ditentukan setelah cuplikan dilakukan penentuan kapasitas penukar ion/IEC, yangdapat dirumuskan dengan persamaan

99


Derajat sulfonasi =M NaOH x V NaOH

DGx 100 x Wg

DG

(100+DG)/ Mst ( 18)

dimana :

M.NaOH = Molaritas NaOH yang diperlukan untuk reaksi titrasi (0,1 M).VNaOH = Volume NaOH yang diperlukan untuk titrasi, ml.DG = Derajat grafting, %Wg = Sobot membran tereangkok, 9MSt = Sobot molekul dari stiren (104).

2.6. Kapasitas penukar ion /Ionic Echange Capacity (IEC)

IEC adalah kemampuan suatu membran untuk melakukan proses pertukaranion/kation. Serdasarkan jenis gugus ion yang diikat pada rantai induk polimer, maka membranpenukar kation dapat diklasifikasikan ke dalam 3 kelompok, yaitu membran penukar kation(bila gugus ionnya negatif, seperti -COOH dan -S03), membran penukar anion (bila gugusionnya positif, seperti amina: NH3, NRH2-, NR2H- dan NR3-) dan membran dipolar (kombinasipenukar kation/anion). Serdasarkan struktur kimianya, membran penukar ion diklasifikasikanatas 2 kelompok, yaitu membran homogen dan membran heterogen. Kebanyakan membranpenukar ion bersifat homogen, tersusun atas polimer hidrokarbon atau fluoropolimer, danselektif dalam melakukan pertukaran ion [7].

Kemampuan membran penukar ion untuk melakukan proses pertukaran ion sangatdipengaruhi oleh kondisi gugus ion bermuatan dalam rantai induk polimernya, dalam hal inidaya tolak elektrostatiknya. Semakin besar daya tolak membran terhadap suatu ion (misalnyaion H+atau proton), semakin besar pula membran terse but melakukan selektivitas terhadapion yang bersangkutan. Gugus sufonat (-S03H-)/asam kuat mempunyai daya tolakelektrostatik terhadap proton yang jauh lebih besar dibandingkan dengan gugus karboksilat (COO-)/asam lemah. Di samping itu, kapasitas pertukaran ion berpengaruh dalam mengaturjumlah ion yang dapat dipertukarkan [7].

Membran penukar kation dari fluoropolimer tersulfonasi telah digunakan sebagaielektrolit dalam PEMFC dan DMFC, mengingat konduktivitas ionnya yang tinggi dan tingkatkestabilan mekanik, suhu, dan kimianya yang baik [7]. Dalam penentuan kapasitas penukarion ETFE tereangkok stiren, dan tersulfonasi seeara sederhana dapat ditentukan melaluireaksi 19 dan reaksi 20.

TFE-graft-St-S03H + Na CI • ETFE-graft-St-S03 Na + HCI (19)

H CI + Na OH • Na CI + H20 (20)

Jumlah mmol HCI yang terjadi, ditentukan dengan mmol NaOH yang harganya setara denganmmol H+ yang berasal dari membran ETFE-g-St-S03H dengan metode titrasi. Dengandemikian kemampuan membran ETFE-g-St-S03H untuk menukar ion H+ dengan ion Na+dapat ditentukan [10].

2.7. Daya Hantar Proton (Proton Conductivity)

Daya hantar proton atau daya hantar listrik adalah kemampuan suatu membran untukmenghantarkan arus listrik. Ada 2 maeam daya hantar listrik yaitu daya hantar vertikal a,(vertical cross direction) dan seeara planar/all (in plane-direction). Ke dua maeam daya hantarini ditentukan dengan perlalatan misalnya HIOKI-3522 LCK HI, yaitu suatu instrumen yangdilengkapi dengan alat elektrode penjepit yang berbentuk seperti tang untuk daya hantarvertikal ai, dan berbentuk klem untuk penentuan daya hantar planar/all' Pengukurankonduktivitas proton dilakukan dengan eara menjepit membran dengan sepasang elektrodeplatina, kemudian dibaea langsung tampilan harga resistan pada layar spektroskopi.

Daya hantar proton/ionik seeara vertikal (al) dihitung menurut persamaan 21 berikut[7];

T (em)

B (Q) x A (em 2)(S/em)

100

(21)

Sintesis pali (etilen-tetraf/uaroetilen-graft -stiren) dengan teknik ... (Drs. Ambyah Suliwarna, M. Sc.)

dimana;T = ketebalan membran (em)A = luasan bidang kontak elektrode platina (em2)B = resistan vertikal yang terbaea (0)

Gambar 2. Bagan teknik pengukuran daya hantar listrik secara vertikal.

Pengukuran konduktivitas proton dilakukan terhadap luasan bidang kontak diantara 2buah elektrode platina yang berbentuk tang. Luasan A dapat ditentukan dengan melakukanpengukuran yang sama, dimana membran yang digunakan Nation 112® dengan nilai al nyaadalah 0,066 Stem.

Daya hantar proton secara planar/all diukur dengan eara dijepit pada dua pasangelektode platina yang sejajar yang tersambung dengan peralatan, kemudian dibaearesistannya (dalam Ohm) pada layar spektroskopi. Harga all dari membran dapat dihitungdengan persamaan sebagai berikut [9] ;

T(em)a II = --------, [S/em], S = 1/0

A (0) x L (em) x d (em)(22)

dimana ;T = ketebalan membran, emA = resistan seeara planar, 0d = Jarak antara 2 elektrode (0,33 em)L = panjang membran yang terjepit, em

Gambar 3. Bagan teknik pengukuran daya hantar Iistrik secara secara planar.

2.8. Uji Ketahanan Kimia dan Termal

Uji ketahanan dari suatu membran didetinisikan sebagai ketahahan membranterhadap aktivitas kimia seperti daya oksidasi, serta ketahanan terhadap efek termal.Ketahanan suatu membran terhadap pengaruh termal dan daya oksidatif merupakan kunciutama dari kinerja sebuah membran. Parameter yang diamati terhadap membran selama ujiketahanan kimia maupun termal adalah pengurangan berat selama proses pengujian.Adanya pengurangan berat dari degradasi termal atau oksidatif dapat berakibat hilangnyafungsi membran tersebut sebagai penukar ion. Uji ketahanan terhadap aktivitas kimiadilakukan dengan perendaman membran pada larutan 3% H202 dalam sebuah botol tertutuppada oven temperatur 60°C. Ketahanan membran terhadap efek termal dilakukan denganeara yang sama melalui perendaman dalam aquades pada suhu 80°C. Penimbangandilakukan setiap 2 jam dengan eara mengeringkan larutan 3% H202 pada kedua permukaandengan sehelai kertas tisu kemudian ditimbang. Proses pengujian ketahanan membranterhadap termal dan daya oksidatif H202 dihentikan apabila diperoleh berat tetap pad amembran tersebut, dan kondisinya menjadi hidrofobik.

101


BAB 11/BAHAN DAN METODE

ISSN 2087-8079

Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus sampai dengan Oktober 2007 dilaboratorium Conducting Polymer Materials Group, Environment and Industrial MaterialsResearch Division, Quantum Beam Science Directorate, Takasaki Advanced RadiationResearch Institute, Japan Atomic Energy Agency, Jepang.

3.1. Bahan

Film ETFE produk Asahi Glass dengan ketebalan 25 !-1m,gas argon, stiren (WakoChemistry), toluena, asam klorosulfonat, dikloroetana, larutan NaCI 3M, HCI 0,1 M, silikongrease tahan radiasi, kertas pH.

3.2. Peralatan

Peralatan yang dipakai meliput alat pengukur ketebalanlthickness meter, sumbersinar-y dari Co-60, tabung gelas tipe Y, mistar, peralatan vakum, penangas air, titratorHIRANUMA COM-2000, alat koeok elektrik (shaker) TAITEC Recipro Shaker RN-1.

3.3. Metode

3.3. 1. Kopolimerisasi

Pada setiap pereobaan 4 lembar film ETFE dengan ukuran 3 em x 8 em ketebalan25 !-1mmasing-masing dimasukkan dalam tabung tipe Ydivakum, kemudian diisi gas argon.Perlakuan ini diulang 2 kali, selanjutnya katup yang dilapisi silikon grease ditutup dandiradiasi dengan sinar-y pada dosis 15 kGy (Iaju dosis 15 kGy/jam). Setelah itu, film hasiliradiasi dilakukan kopolimerisasi dengan monomer stiren masing-masing dengan waktureaksi 1, 3, 5, dan 7 jam pada suhu 60°C. Film-film terkopolimerisasi eangkok kemudiandieuci dengan eara direndam dalan toluena selama 3 jam sambil dikoeok pada suhu kamaruntuk menghilangkan sisa-sisa monomer dan membersihkan euplikan dari homopolimerstiren. Film tereangkok kemudian dilakukan pengeringan pada oven vakum pada 40°Cselama 15 jam. Derajat peneangkokan (%DG) dari ETFE-g-St ditentukan.

3.3.2. Sulfonasi

Sulfonasi film tereangkok ETFE-g-St dilakukan dengan menggunakan larutan 0,2 Masam klorosulfonat dalam dikloroetana pada penangas air pada suhu 60°C selama 5-6 jam.Cuplikan tersulfonasi kemudian dieuci dengan air suling hingga pH antara 6,5-7,0, kemudiandikeringkan dalam oven vakum pada 40°C selama 15 jam. Cuplikan tersulfonasi keringditimbang sebagai euplikan membran ETFE-g-St-S03H. Proses sulfonasi dilakukan terhadap8 buah euplikan dari hasil 2 ulangan kopolimerisasi dengan waktu 1 jam,3 jam, 5 jam, dan 7jam.

3.3.3. Kapasitas Penukar Ion (KPI)

Delapan buah membran ETFE-g-St-S03H hasil kopolimerisasi eangkok direndamdalam larutan 3M NaCI pada suatu botol tertutup sambil dilakukan pengoeokan denganperalatan TAITEC Recipro Shaker RN-1 semalam. Setelah film membran diambil, larutandititrasi dengan larutan 0,1 N NaOH pada suatu peralatan automatic tritator HIRANUMACOM-2000. Setelah diperoleh volume larutan 0,1 N NaOH pada titrasi tersebut, maka KPIdihitung.

3.3.4. Daya Hantar Proton (Proton Conductivity)

Seperti halnya penentuan KPI, delapan buah euplikan membran ETFE-g-St-S03Hditentukan daya hantar proton dengan peralatan HIOKI-3522 LCK HI untuk daya hantarvertikal dan daya hantar proton seeara planar. Penentuan dilakukan dengan eara menjepitmembran ETFE-g-St-S03H dengan sepasang elektrode platina yang berbentuk tang dan

102


klem, kemudian dibaea langsung tampilan harga resistan pada layar spektroskopi. Sebelumpenentuan daya hantar proton, euplikan-euplikan direndam dalam air semalam, kemudiandibersihkan air pada permukaannya, diukur ketebalannya.

3.3.5. Uji Ketahanan Kimia dan Termal

Uji ketahanan dari film-film membran ETFE-g-St-S03H dilakukan berdasarkannilai %DG yang tinggi, rendah dan medium., yaitu SA003 (%DG 69,3%), SA005 (%DG 30,0)dan SA007 (%DG 51,7%). Masing-masing euplikan dipotong dengan ukuran 2,0 em x 1,5 emdirendam ke dalam botol berisi air (uji termal) dan 3%H202 (uji ketahanan kimia), kemudianbotol dimasukkan ke dalam oven dengan suhu masing-masing 80DC dan 60DC. Dipilihnyasuhu 60DC dan 80DC karena membran polimer elektrolit dioperasikan pada variasi suhuantara 70DC sampai dengan 90DC pad a sistem fuel cell. Setiap 2 jam euplikan diambil,permukaannya dikeringkan dengan kertas tisu dan ditimbang. Pengujian dilanjutkan lagihingga diperoleh berat konstan dan membran telah bersifat hidrofob, yaitu telah kehilangangugus hidrofiliknya. Uji ketahanan kimia dan termal dilakukan dengan eara waktu sampaidengan 350-400 jam [9] .

ETFE

film 3 em x 8 em x 25 11m

n 1) divakumV 2) diisi gas argon

ETFE dalam tabung tipe YKondisi atmosfir argon

1) diradiasi sinar-y2) stiren

.Y

ETFE-g-St

1) dieuei dengan toluen2) sulfonasi 0,2M asam klorosulfonaU

dikloroetana

ETFE-g-St-S03H

Penentuan IEC

Gambar 4. Skema sintesis ETFE-g-St-S03H.

103


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Kopolimerisasi Cangkok ETFE -g-St

ISSN 2087-8079

Untuk mengetahui efek dari waktu reaksi Uam) terhadap %DG, dilakukankopolimerisasi stiren pada ETFE iradiasi dengan waktu 1 jam, 3 jam, 5 jam, 7 jam, dan 9 jam.Dari dua percobaan terlihat bahwa waktu reaksi kopolimerisasi (1 sd. 9 jam) berpengaruhlangsung terhadap %OG. Hal tersebut diduga bahwa semakin lama waktu reaksi, semakinbanyak pula rantai cabang polistiren yang menempel pada rantai induk ETFE. Gambar 5berikut adalah %OG rata-rata dari 2 percobaan tersebut.

80

o60

OJC

:.;:;'+-enL-OJ

ro.(ifL-a>o

40 ~---------------------------------------------------------------------------------

20

a

a 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Waktu reaksi, jam

Gambar 5. Kurva efek waktu reaksi (jam) terhadap %DG pada EFTE-g-St.

Oari kurva di atas terlihat kecepatan reaksi sangat cepat pada 1 jam pertamadengan %OG 46,3 sd.51, 7%, setelah itu terjadi kenaikkan yang landai sampai pada jam ke 7dengan %OG 58,4 hingga 69,3%, dan kemudian terjadi kejenuhan setelah 7 jam reaksi. Padatitik jenuh, diduga pusat-pusat aktif pada rantai induk telah terisi penuh, sehingga tidak terjadipertumbuhan cabang baru meskipun waktu reaksi bertambah hingga 9 jam.

Oengan adanya kopolimerisasi cangkok, secara fisik terjadi penambahan ketebalandari film ETFE-g-St dibanding film aslinya. Hasil pengukuran terhadap 10 titik film ETFEdengan tebal awal rata-rata 23,8 11m, dan setelah mengalami pencangkokan terjadipenambahan ketebalan seperti diperlihatkan pad a Gambar 6.

104


35

30E

~- 25croro.D.2 20Q)~

15 ~.. uumm

~ uuuun ••• _.

10

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Derajat Grafting, %

Gambar 6. Kurva efek %OG terhadap ketebalan film ETFE-g-St.

4.2. Sulfonasi ETFE-g-St

Data dari proses sulfonasi ditampilan pada Tabel 2, yang terlihat bahwa sulfonasidengan 0,2 M asam klorosulfonat dalam dikloroetan pada 60°C dengan waktu 5 hingga 6 jam,cukup memberikan efisiensi yang tinggi yaitu 76,9 hingga 98,2%.

Tabel 2. Persen sulfonasi dari ETFE-g-St dengan bervariasi %DG

No Cuplikan DG%Berat CuplikanBerat Cuplikan setelahDerajat Sulfonasi, %tercangkok, 9

sulfonasi, 9

SA001

52,20.1572 0,199876,9

SA002

48,60.1 584 0,210198,2

SA003

69,30.17 40 0,252186,7

SA004

67,30.1814 0,359689,7

Rata-rata

92,70*

*) hasil rata-rata dari 8porses sulfonasi.

Hal ini dikarenakan adanya faktor gugus cr yang dapat menarik H+ dari gugus -S03H padareaksi substitusi aromatik tersebut.

4.3. Penetuan IEC

Dari Tabel 3 terlihat bahwa kenaikan %DG akan menaikkan nilai IEC, yang terlihatpada Gambar 7, yaitu kurva antara %DG vs.IEC. Nilai IEC muncul karena adanya rantaistiren yang tercangkok sehingga memiliki % DG tertentu.

Tabel 3. Kapasitas penukar ion /lEC membran ETFE-g-St-S03H dengan berbagaivariasi %DG dan %DS

No Cuplikan DG%Berat cuplikanDerajatVol. 0,1MIEC, mmol/gtersulfonasi, 9

Sulfonasi, %NaOH, ml

SA001

52,20,1998 76,93,9872,00

SA002

48,60,2101 98,24,8922,33

SA003

69,30,2521 86,75,9392,36

SA004

67,30,3596 89,76,2921,75

105


2.5

2b1)

;:;::;;

E 1.5e~

U 1~-

0.5

ISSN 2087-8079

o

o 20 40

DG, (Yo

60 80

Gambar 7. Kurva efek %DG terhadap lEG membran film ETFE-gt-St-S03H.

Dari segi reaktivitas kimia, lEG merupakan fungsi dari keberadaan gugus sulfonat,yang berarti semakin besar %DS maka lEG juga semakin besar, tetapi pad a Gambar 8 tidakada korelasi antara %DS dengan nilai lEG.

2.5 •• •• •

b1)2 ~ ••;:;::;;

0ee~U I •~ 1.5-

1

60.0 70.0 80.0

Derajat sulfonasi,%

90.0 100.0

Gambar 8 Kurva efek %DS terhadap lEG membran film ETFE-g-St-S03H

106

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft -stiren) dengan teknik ... (Drs. Ambyah Suliwarno, M. Sc.)

4.4. Penentuan Konduktivitas Secara Vertikal (al) dan Konduktivitas Planar/all

Tabel 4. Konduktivitas vertikal (a,) konduktivitas planar (au) euplikan denganvariasi %OG dan %OS, dengan d = jarak antara 2 elektrode (0,33 em)

ResistanResistanPanjangKetebalanLuas bidang

Novertical/planar/

cuplikanfilm/ d,

kontaka1a11

cuplikan B,ohmA,Ohmterjepitl

em

elektrode/A,Stem]

[Stem]

L,emem2

Nation112®

9,1388.532,050,0060,0100,0660,082

SA001

9,0211,02,410,00400,0100,0400,160

SA002

5,6176,72.630,00330,0100,0600,220

SA003

5,7143,32,480,00380,0100,0700,240

SA004

6,0158,21,970,00500,0100,0800,210

Oari Tabel 4 terlihat bahwa konduktivitas vertikal (a,) dari semua membran yang diujimenunjukkan nilai bervariasi di sekitar nilai a, standar Nation 112®. Namun untuk hasilkonduktivitas planar (au), semua euplikan menunjukkan nilai nilai yang jauh lebih besarterhadap Nation 112®. Hal ini diduga adanya taktor yang disebabkan oleh stabilitas padaperendaman air antara cuplikan-euplikan SA dengan Nation 112®, yang diduga faktor daristruktur Nafion 112® dan membran SA terse but.

4.5. Ketahanan Membran Terhadap H20 pada 80°C

Gambar 9 menunjukkan hasil pengujian cuplikan-cuplikan terhadap ketahanan termaldalam air. Oari kurva tersebut, terlihat bahwa semua membran cuplikan ETFE-g-St-S03Hmengalami degradasi dalam air pada suhu 80°C. Cuplikan SA003 dengan %OG 69,3 turunsecara perlahan sampai jam ke 28 (dari 1100 - 1038 mg), kemudian setelah itu turun dengantajam hingga meneapai berat konstan pad a jam ke 174 (252 mg). Sementara euplikanSA005 %OG=30,0 turun secara monoton dari jam ke 2 (894 mg) hingga mencapai titik akhiryaitu pada jam ke 286 (338 mg), dengan kondisi terapung menandakan fungsi penukarionnya telah hilang. Cuplikan SA007dengan %OG = 51,7% terlihat lebih tahan dibandingkandengan SA003 maupun SA007. Cuplikan SA007 mengalami penurunan dengan kemiringanyang rendah, dengan bobot awal pad a jam ke 2 (999 mg) dan akhirnya mencapai bobotkonstan pada jam ke 334 yaitu 310 mg.

Kerusakan membran akibat afek termal, diduga karena terjadi reaksi hidrolisisterhadap subtituen aromatik yang dapat digambarkan dengan reaksi (23) berikut [12].

Secara tisual membran ETFE-g-St-S03H yang telah kehilangan gugus sulfonatnyabersifat hidrofobik, sehingga terapung dalam air.

107


OSA-003 ( DG 69.3)

o SA-005 (DG 30.0)

IISA-007 (DG 51.7)

1200

1000C)

E800

Qic..E

600cu en-cuL. 400Q) aJ

2000

0

50 100 150 200. 250 300 350 400

Lama perendaman, jam

Gambar 9. Pengaruh waktu perendaman, ljam) H20 pada suhu BODG terhadapberat cuplikan ETFE-g-St-S03H dengan variasi %DG

Dari data tersebut di atas cuplikan dengan DG =51,7% lebih stabil terhadap uji termaldibanding dengan yang lain pad a %DG 69,3 maupun DG 30,0%. Namun dibandingkandengan standar Nation 112® yang mampu bertahan >1000 jam pada tes yang sama [10],cuplikan-cuplikan tersebut perlu dikaji lebih lanjut. Ditinjau dari strukturnya, produk Nation®merupakan senyawa alifatis tanpa adanya ikatan rangkap, diduga lebih stabil dibandingdengan membran ETFE-g-St-S03H. Struktur dan jenis Nation® terlihat pad a Tabel 5 berikut.

Tabel 5. Tipe dan struktur dari produk-produk Nafion®

Tipe/jenis Ketebalan, )lmSobot molekul

Nation 112®

501000

Nafion 115®

1251000

Nafion 117®

1751000

Struktur secara umum;

-(GF2-GF2)x -(GF2-CF)yI

(0 - CF2-CF)m - 0 - (CF2)n - S03HI

CF3

dimana: m;:: 1, n = 2, x = 5 -13,5 dan y = 1000.

4.6. Ketahanan Membran Terhadap H202pada 60DC

Terhadap tes ketahanan kimia (Gambar 10), semua cuplikan mengalami penurunanyang tajam di semua jam pengujian, dan hampir semuanya mencapai titik akhir pada jamyang sama, yaitu setelah tes berjalan selama 130 jam. Hal ini berarti setelah 130 jam, semuacuplikan telah kehilangan sifat hidrofiliknya yang dapat dengan sederhana terlihat bahwacuplikan-cuplikan tersebut terapung. Dari kurva-kurva yang ada, misalnya kurva SA007dengan %DG terlihat mempunyai kemiringan yang lebih rendah dibanding dengan SA003maupun SA005.

108

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft-stiren) dengan teknik... (Ors.Ambyah Suliwarno, M.Sc.)

OSA--003 (DG 69.3)

o SA-005 (DG 30.0)

~ SA--007 (DG 51.7)

1200

1000

r:nE 800

Q)c..E 600ctI If)-ctI 400

...Q)..c

2000

0

'{;:,.\

50 100 150 200 250

lama perendaman, jam

Gambar 10. Pengaruh waktu perendaman 3% HzOz pada 60°C terhadapberat cuplikan ETFE-g-St-S03H dengan variasi %DG

BAB V KESIMPULAN

Proses kopolimerisasi radiasi stiren pad a film ETFE (ETFE-g-St) dengan dosis total15 kGy pada laju dosis 15 kGy/jam dapat berlangsung dengan baik. Keeepatan reaksitertinggi terjadi pada 1 jam pertama %DG 46,3 sampai dengan.51, 7%, dan akan mengalamikejenuhan setelah 7 jam dengan %DG 58,4 sampai dengan 69,3%.

Proses sulfonasi terhadap ETFE-g-St menggunakan 0,2 M asam klorosulfonat dalamdikloroetana pada suhu 600G selama 6 jam dapat berlangsung sangat baik, dengannilai %DS rata-rata 92,70.

Nilai lEG sebanding dengan kenaikkan %DG, namun terlihat tidak adanya korelasidengan nilai %D& Nilai konduktivitas vertikal (al) euplikan hasil sisntesis yang diuji nilainyaberfluktuasi di sekitar al Nation 112® (0,066 Stem), sementara konduktivitas planar (a11)yangmenunjukkan harga-harga yang jauh lebih besar dibandingkannya dengan Nation 112®.

Untuk dapat diaplikasikan dalam sistem fuel cell, perlu dikarakterisasi sifat membranETFE-g-St-S03H seperti kekuatan tarik dan permeabilitas metanol.

DAFT AR PUST AKA

[1] www.fueleell.org:"Fuelcell 200(J' Fuel Cell Basics Benefits, diakses Oktober (2007)[2] WilLIAM, M.G., Fuel cell Handbook, 5 th edition, US Departement of Energy,

Morgantown, West Virginia, 2000.[3] GHARLESBY, A., Atomic Radiation and Polymers, Perganon Press, London, (1960)[4] SULIWARNO A., dan SUNARNI A., Koplimerisasi Radiasi Akrilamida pada Selulosa

Sebagai alternatif bahan Adsorben. Prosiding Seminar Nasional IV: Aplikasi kimiaDalam Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Yogyakarta, Agustus, (2005),191-196.

[5] SULIWARNO A., Penempelan Metilmetakrilat Seeara Radiasi pada hasil Depoli-merisasitermal karet alam, Tesis, Program IImu dan Rekayasa Nuklir, ITB, 1994.

109


[6] NASEF, M.M., and HAGEZY EA, Preparation and application of ion exchangemembranes by radiation-induced graft copolymerization of polar monomers onto nonpolar films, Prog.Polym. Sci. (2004). Vol 29,

[7] YOHAN, Pembuatan Membran penghantar ion Dengan Teknik Pencangkokan IradiasiAwal, Disertasi, Program Pascasarjana Bidang IImu Teknik - Fakultas Teknik,Universitas Indonesia, Jakarta, (2006)

[8]. http://en.wikipedia.org.lwikilNucleophilic aromatic substitution, diakses April 2009.[9] RISEN, J.W., Application in ionomers.ln S.Schuck (ed.): lonomers; Characterization,

theory an application, CRC Press, New Jersey, (1998).[10] CHEN JINHUA, et al., Comparative Study on the Preparation and Properties of

Radiation-Grafted Polymer Electrolyte Membranes Based on Fluoropolymer Films,Journal of Applied Polymer Science, (2007), Vol 103,

[11] BUVANESH et al., Developmment of membrane by Radiation grafting of Acrylamide intoPolyethylene Films: Characterization and Thermal Investigation, Journal of AppliedChemistry Science, John Wiley & Sons, Inc, Vol. 82, (2001), 2629-2635

[12] SHIN HASEGAWA Ph.D., Konsultasi dan diskusi Pribadi, Takasaki, Jepang, Oktober(2007)

[13] http://pubs.acs.org/doi/pdf/1, The mechanism of the Hydrolysis of Organic Phosphate.III. Aromatic Phosphates., diakses April 2009.

110

sintesis poll (etilen -tetrafluoroetilen-graft- stiren...

Documents