SINTESIS POll (etilen -tetrafluoroetilen-graft- stiren) DENGAN TEKNIK IRADIASI GAMMA SEBAGAI MEMBRAN ELEKTROLIT PAD A FUEL CELL

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft

-stiren) dengan teknik ... (Ors. Ambyah Suliwarno, M. Sc.)

SINTESIS POll (etilen -tetrafluoroetilen-graftstiren) DENGAN TEKNIK IRADIASI GAMMA SEBAGAI MEMBRAN ELEKTROLIT PAD A FUEL CELL Ambyah Suliwarno Pusat Aplikasi

Teknologi

Isotop dan Radiasi,

BAT AN , Jakarta

e-mail: [email protected]

ABSTRAK SINTESIS POll (etilen-tetrafluoroetilen-graft-stiren-sulfonat) DENGAN TEKNIK IRADIASI GAMMA UNTUK MEMBRAN ELEKTROLIT PADA FUEL CELL. Poli (etilen-tetrafluoroetilen-graftstiren) telah disintesis dari film etilen-tetrafluoroetilen (ETFE) dengan cara kopolimerisasi radiasi monomer stiren, dilanjutkan dengan proses sulfonasi. Empat lembar film ETFE dengan ukuran 3 cm x 8 cm ketebalan 25 !-1mmasing-masing dimasukkan ke dalam tabung tipe Y, divakum lalu dialiri dengan gas 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 dengan toluen untuk membersihkan sisa monomer stiren dan mengeli-minasi homopolistiren, lalu ditentukan derajat graftingnya (%OG). Sulfonasi ETFE-g-St dilakukan dengan 0,2 M asam klorosulfonat dalam dikloroetana pada suhu 60°C selama 6 jam. Cuplikan tersulfonasi ETFE-g-St-S03H dinetralkan dengan 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 dengan pembanding standar Nafion 112®. Hasil percobaan menunjukkan proses kopolimerisasi dapat berlangsung dengan baik, kecepatan reaksi tertinggi te~adi pad a 1 jam pertama dengan %OG sebesar 46,3 hingga 51,7 dan mengalami kejenuhan setelah 7 jam. Proses sulfonasi pada ETFE-g-St dapat berlangsung 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 tahan terhadap 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 jam ke 334 dan jam ke 114. Ketahanan cuplikan masih jauh dibanding standar Nafion 112® yang dapat bertahan lebih dari 1000 jam. Kata kunci: ETFE, kopolimerisasi

radiasi, stiren, membran elektrolit, fuel cell.

ABSTRACT SYNTHESIS OF POLY (ethylene-tetrafluoroethylene-graft-styrene-sulfonate) USING GAMMA IRRADIATION TECHNIQUE FOR POLYMER ELECTRO-L YTE FUEL CELL APPLICATION. Poly (ethylene-tetrafluoroethylene-graft-styrene-sulfonate) was prepared by radiation grafting of a styrene monomer into ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE) films and the consequent selective sulfonation 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. The grafted samples (ETFE-g-St) were washed in toluene to remove the homopolymer of polystyrene and determined its degree of grafting (OG). Sulfonation was carried out by using 0.2 M chlorosulfonic acid in dichloroethane solution at a water bath of 60°C for 6 h. Sulfonated samples (ETFE-g-St-S03H) were washed in water for neutralized of acidity, and dried in vacuum drier at 40C for 15 h. The dry sample was 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 proton conductivity for cross direction (a1) and in-plane direction (a 11), and the durability's of membrane were investigated with Nafion 112® as a standard. The experimental result showed that the faster of graft copolymerization rate was found at the first hours and it was saturated (%OG of 58.4 to 69.3) after seven hours of reaction time. The sulfonation of the grafted sample gave the excellent results with the average 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 than the other samples of %DG 69.3 (SA003) and %DG 30.0 (SA005). All of the sample of ETFE-g-St-S03H were 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 krisis energi yang melanda dunia akhir-akhir ini, di mana persediaan minyak bumi dan batu bara semakin langka, maka perlu langkah antisipasi yang bersifat universal. Indonesia yang sejak tahun 2003 telah menjadi negara pengimpor minyak bumi (net importer), maka perlu secepatnya mengambil kebijakan yang bukan hanya bersifat intensifikasi dan konversi energi melainkan juga diversifikasi. Salah satu alternatif energi yang aman, murah dan ramah lingkungan, dan mempunyai efsiensi yang tinggi adalah energi listrik dengan memanfaatkan fuel cell. Seperti halnya di beberapa negara maju seperti Amerika Serikat, Jerman dan Jepang telah menggunakan sumber energi (Iistrik) ini dengan tanpa mengandung resiko. Sebagaimana lazimnya pengembangan suatu teknologi baru yang memanfaatkan sumber daya alam terbarukan, demikian pula teknologi fuel cell ini, membawa harapan besar untuk menuju pasar komersial. Oleh sebab itu, banyak negara-negara maju dengan giat melakukan penelitian dan pengembangan teknologi ini meskipun dengan biaya yang cukup besar. Fuel cell adalah suatu piranti yang mengubah bahan bakar menjadi daya listrik dan kalor (panas) dengan menggunakan proses konversi elektrokimia yang lebih efisien sebagai pengganti teknologi pembakaran konvensional. Analoginya adalah seperti sebuah battery, yang membedakan adalah battery merupakan suatu perangkat penyimpan energi yang dapat menyalurkan daya listrik bila diperlukan, sedangkan fuel cell dapat menghasilkan listrik dan kalor 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 bantuan energi matahari, kemudian energinya disimpan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Di samping itu fuel cell juga mampu mencapai efisiensi tinggi meski pada output daya rendah, sehingga menarik para peneliti untuk berpatisipasi di dalam pengembangan. Secara garis besar, fuel cell mempunyai 3 bagian penting, yaitu anode, membran elektrolit dan katode [1]. Polimer membran elektrolit merupakan komponen yang sangat penting khususnya untuk tipe polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) dan direct methanol fuel cell (DMFC), mengingat perannya dalam memisahkan reaktan dan menjadi sarana transportasi ion hidrogen yang dihasilkan anode menuju katode, sehingga energi listrik dapat terjadi. Saat ini membran elektrolit yang sangat baik terbuat dari tluorokarbon dan beredar produk dengan nama dagang Nafion®. Produk ini dihasilkan oleh DuPont, Amerika Serikat yang terbukti sangat efisien untuk menghantarkan proton khususnya untuk tipe DMFC. Menurut WILLIAM, adanya cross over khususnya DMFC dari penggunaan Nafion® serta masih mahalnya harga pasaran (US $800/m2), maka penggunaan terhadap bahan ini masih menjadi kendala untuk komersial. Selain senyawa organik (membran pOlimer), fuel cell juga menggunakan bahan elektrolit dari senyawa anorganik antara lain keramik dan baja yang maing-masing untuk jenis solid oxide fuel cell (SOFC) dan molten carbonate fuel cell (MCFC) dengan spesifikasi yang berbeda.[2]. Penelitian ini ditujukan untuk mendayagunakan teknologi iradiasi khususnya sinar-y dalam pembuatan membran elektrolit polimer yang dapat digunakan untuk jenis PMFC, DMFC maupun sistem aplikasi lain, misalnya elektrolisis gas hidrogen dan pengolahan limbah cair industri. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan proses modifikasi film polimer dengan cara melakukan proses pencangkokan dengan teknik iradiasi awal [3,4]. Prinsip dasarnya adalah polimer hidrofobik yang mempunyai efek induktif (gugus penarik elektron), misalnya senyawa tluorokarbon dikopolimerisasi dengan monomer hidrofobik, kemudian dilakukan sulfonasi (pemasukkan gugus sulfonaUS03H) Membran dari film kopolimer yang tersulfonasi ini akan menarik ion H+ karena gugus pad a ujung-ujungnya bermuatan 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


-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 mempunyai beberapa kelebihan di antaranya proses berlangsung pada suhu ruang, tanpa bahan kimia tambahan serta tidak mengurangi sifat asli dari bahan polimer. 2.1.

Kopolimerisasi

Radiasi

Kopolimerisasi radiasi adalah penggabungan suatu polimer dengan polimer lain yang tidak sejenis, dan secara struktur terdiri dari 3 variasi yaitu; 2.1.a. Kopolimer Random (Randomized copolymer), di mana susunan di antara monomer-monomernya berselang-seling tak beraturan; -A-B2.1.b.

B-

B-A-A

- B-A-

Kopolimer Blok (Block copolymer), monomer tertentu seperti ;

yaitu susunan berupa suatu blok-blok dari

- A- A - A - B - B -B - A - A -A 2.1.c.

Kopolimer Cangkok (Graft copolymer) yaitu suatu rantai polimer yang tercangkokl tertempel pada suatu polimer induk dengan jenis yang berlainan, dan dapat membentuk struktur 3 dimensi - A - A - A- A - A- A- A- A -A -

I

I

I

B

B

B

Kopolimerisasi radiasi banyak digunakan untuk preparasi membran penukar ion, pembuatan elastomer, pembuatan polimer ramah lingkungan, serta pembuatan membran penukar ion. Pada teknik ini radiasi diperlukan sebagai suatu penginisiasi terjadinya proses kopolimerisasi. Radiasi yang dimaksud berupa radiasi elektromagnet, misalnya sinar-y atau sinar-X, atau partikel bermuatan misalnya elektron dan proton. Proses pencangkokan yang dilakukan setelah polimer diiradiasi (metode iradiasi awal) baik dilakukan dalam suasana inert yang dapat dimediasi dengan gas nitrogen, gas argon atau vakum, agar proses kopolimerisasi dapat berlangsung dengan sempurna [4]. 2.2.

Mekanisme

Reaksi

Mekanisme reaksi kopolimerisasi propagasi dan terminasi [5]. 2.2.1.

dapat dibagi menjadi tiga tahap utama, yaitu inisiasi,

Inisiasi

Spesifikasi reaksi polimerisasi adalah pada tahap inisiasi, yang pada kopolimerisasi cangkok terjadi radikal dihasilkan dari proses iradiasi polimer seperti reaksi-reaksi berikut; P-H P"

• +M

------~

P" + P- M"

H"

(1 ) (2)

di mana; P = Polimer induk P" = Radikal polimer H" = Radikal hidrogen M = Monomer P-M" = Radikal polimer tercangkok 2.2.2.

Propagasi.

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

95


P-M· + M

~

P-M-M· + M

----

P-M-M·

ISSN 2087-8079

(3)

.•.• P-M-M-M·

(4)

Pad a tahap propagasi ini, ada kemungkinan terjadi peristiwa transfer rantai (chains trensfer) yaitu radikal kopolimer yang masih aktif mentransfer radikal ke suatu monomer, sehingga kopolimer tersebut menjadi tidak aktif atau mati. P-M-M· + 2.2.3.

M -----

••

P-M-M

+

M-

(5)

Terminasi.

Terminasi didefinisikan sebagai terhentinya aktivitas pertumbuhan ranatai pada polimer, yang terjadi dalam dua mekanisme yaitu adisi dua kopolimer yang tumbuh menjadi satu, dan terminasi oleh disproporsionasi. a) Adisi dua kopolimer yang tumbuh menjadi satu kopolimer P-M· + P-M-M· b)

----

.•.• P-M-M-M-P

(6)

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

Pada proses kopolimerisasi cangkok dengan metode iradiasi awal mempunyai kelebihan dibandingkan dengan proses simultan. Pada proses simultan, di mana polimer dan monomer secara bersama diradiasi, maka terjadi reaksi kompetisi antara monomer dengan polimer (kopolimerisasi) dan reaksi antara monomer dengan monomer (homopolimerisasi), sehingga akan terbentuk homopolimer dalam jumlah yang besar. Hal tersebut tidak terjadi pada kopolimerisasi dengan metode iradasi awal. Pada metode iradiasi awal, polimer hasil iradiasi yang mengandung bagian aktif dipindahkan ke dalam media kopolimeriasi di mana terjadi reaksi kimia antara bagian aktif dengan suatu monomer. Monomer yang banyak digunakan untuk kopolimerisasi cangkok adalah stiren/turunannya dan akrilat, sedangkan bahan polimer berupa film yang hidrofobik dengan kestabilan yang tinggi. Dalam pengembangan polimer sebagai polimer elektrolit membran, polimer berbasis fluorokarbon banyak digunakan. Film polimer ini mempunyai sifat penarik elektron yang disebabkan adanya gugus F yang bersifat induktif. Mekanisme reaksi kopolimersasi dimulai dari pembentukan cangkokan di permukaan film, setelah itu monomer meneruskan zona reaksi pencangkokan ke dalam film. Untuk memastikan adanya transport ion melalui membran, dua tahap reaksi di atas harus terjadi dan membentuk jaringan penetrasi cangkokan. Struktur membran hasil kopolimeriasi radiasi sangat dipengaruhi oleh kondisi preparasinya seperti laju dosis, total dosis serap, monomer dalam media reaksi kopolimerisasi, suhu dan waktu pencangkokan serta proses sulfonasi. Selain dari metode pembuatan, unjuk kerja membran yang akan dihasilkan juga dipengaruhi oleh kondisi matriks polimer awalnya. Film fluorokarbon atau hidrokarbon telah digunakan sebagai matriks film untuk pembuatan membran Fuel Cell [6]. Film-film ini bila berinteraksi dengan radiasi pengion mampu 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 yang lebih tinggi dan sifat-sifat mekanik yang lebih baik. Hal ini memmungkinkan proses kopolimerisasi cangkok dengan teknik iradiasi awal menggunakan sinar-y dan lebih tahan digunakan sebagai membran sel pada fuel cell dalam waktu yang lebih lama [6]. Membran dari bahan semi kristalin yang dipreparasi dengan metode iradiasi awal adalah lebih baik. Hal ini memungkinkan mengingat metode iradiasi awal telah menyebabkan radikal yang terperangkap dalam jumlah yang besar, sehingga umur membran menjadi lebih lama. Melalui metode ini pembentukan homopolimer yang terbentuk menjadi lebih rendah dibanding dengan metode kopolimerisasi simultan. Oleh karena itu bahan film kopolimerisasi cangkok yang mumi dapat dipreparasi [7].

96

Sintesis poli (etilen-tetrafluoroetilen-graft-stiren)

2.3.

dengan teknik ... (Ors. Ambyah Suliwarno, M.Sc.)

Fuel Cell

Fuel Cell yang merupakan piranti penghasillistrik berasal dari teknologi baterai. Kata cell (sel) merupakan sebutan bagi pasangan anode dan katode atau pelat positif dan plat negatif. Struktur fisik dasarnya terdiri atas lapisan elektrolit yang salah satu sisinya merupakan daerah kontak anode berpori dengan sisi lainya yaitu katode berpori. Karena fuel cell dan baterai prinsip bekerjanya serupa, maka terminologi fuel cell pada dasarnya berarti satu unit baterai yang menggunakan aliran bahan bakar secara berkesinambungan untuk bisa menghasilkan listrik. Teknologi pembangkit listrik dengan fuel cell sudah ada sejak 150 tahun yang lalu, namun pengembangannya banyak menemui hambatan sehingga tertinggal dengan 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 gas hidrogen yang dilewatkan pada suatu katalis anode, sedangkan oksigen dipasok dari udara yang melewati katalis katode dengan air sebagai produk yang terkondensasi. Anode:

H2

Katode :

Y2

2 W

•

O2

+ 2 W + 2e'

+ 2e'

(8)

H20

•

(9)

+ Reaksi total:

H2

+

Y2

O2

H20 + energi (Iistrik) + kalor

•

(10)

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

\I

\ \

'

f

I W fromeir

Electric Circuit

e-

~ Fuel

H

H+

H+

+

PoIymllr

Electrolyte Membrane

hod. Cat.lyst

Gambar 1. Bagan sebuah unit fuel cell, di mana membran elektrolit PEMFC berada di antara dua katalis elektrode [1J. Berdasarkan jenis elektrolit yang digunakan, suhu operasi, serta bahan bakar dan oksidan, fuel cell dibagi atas beberapa jenis yang diperlihatkan pada Tabel1. Tabel1.

Jenis-jenis fuel cell dengan variasi membran elektrolit

10-50 600-650 40-55 60-120 70-90 60-80 45-60 40-55 40 190-210 50-65 Jenis Efisiensi Fuel Cell Bahan elektrolit 850-1000 Karbon Polimer Phosphoric Acid Fuel Cell PolymerElectrolyte Fuel (DC) CellFuel (AFC) Membrane Fuel Keramik Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) Direct Oxide Suhu Methanol Operasi Cell (DMFC) Solid Fuel Cell (SOFC) Baja No Alkaline 6 (%) 4

97

~


2.4.

ISSN 2087-8079

Preparasi ETFE-g- 5t

Prosedur dasar preparasi membran secara iradiasi dilakukan dengan meradiasi matriks film polimer dengan sinar-y dalam suasana inert. Film iradiasi dikopolimerisasi dengan 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 sekitar 14 jam, untuk membersihkannya dari sisa-sisa monomer serta homopolimer poli stiren yang terbentuk. Untuk memperoleh data yang akurat, film tercangkok kemudian dikeringkan pada suatu oven vakum pada 40°C selama 8 jam. Derajat pencangkokan (Degree of Grafting, %DG) diten-tukan dengan penambahan berat yang dirumuskan pada persamaan (11 ); Wg - Wo x 100% %DG = (11 ) Wo dimana: %DG = Derajat pencangkokan , % = Serat cuplikan film tercangkok, 9 Wg Wo = Serat cuplikan film mula-mula, 9

~I nI

-t

•

I

I~ 1-0 b-b-b-~

H(12) + persamaan H F F (1) n stirena (13) Serdasar mekanisme reaksi pada 60°C CH2 ~ I. sampai dengan persamaan 1 sd 7 jam n HC CH2 H IFF y H n IFF (14) maka dapat reaksi kopolimerisasi stiren pada film ETFE sebagai berikut; CH2 diperkirakan HC. ~ I. y-b-y-y HG ~ Ii Inisiasi: + 1 sd 7 jam y-1-f-f

1-0

:,c

-f -f F FtH F Fr

6 fH 6I:1-0 H,C

H F Ft H-f F Ft _fH F Fr

600C.

H

98

(7),


60°C

dengan teknik ... (Drs. Ambyah Suliwarno, M.Sc.)

••

(15)

1 sd 7 jam

stirena

Terminasi:

--.. 60 °c

(16)

1 sd 7jam sti rena

2.5.

Sulfonasi

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

(17)

ETFE-g-St

ETFE-g-St-S03H

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

99

ISSN 2087-8079


M

Derajat sulfonasi

NaOH

x

V

DG

NaOH

=

100

x

x Wg

DG

/ Mst

( 18)

(100+DG)

dimana : M.NaOH VNaOH

DG Wg MSt

2.6.

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

Kapasitas

penukar ion /Ionic Echange Capacity (IEC)

IEC adalah kemampuan suatu membran untuk melakukan proses pertukaran ion/kation. Serdasarkan jenis gugus ion yang diikat pada rantai induk polimer, maka membran penukar kation dapat diklasifikasikan ke dalam 3 kelompok, yaitu membran penukar kation (bila gugus ionnya negatif, seperti -COOH dan -S03), membran penukar anion (bila gugus ionnya positif, seperti amina: NH3, NRH2-, NR2H- dan NR3-) dan membran dipolar (kombinasi penukar kation/anion). Serdasarkan struktur kimianya, membran penukar ion diklasifikasikan atas 2 kelompok, yaitu membran homogen dan membran heterogen. Kebanyakan membran penukar ion bersifat homogen, tersusun atas polimer hidrokarbon atau fluoropolimer, dan selektif dalam melakukan pertukaran ion [7]. Kemampuan membran penukar ion untuk melakukan proses pertukaran ion sangat dipengaruhi oleh kondisi gugus ion bermuatan dalam rantai induk polimernya, dalam hal ini daya tolak elektrostatiknya. Semakin besar daya tolak membran terhadap suatu ion (misalnya ion H+ atau proton), semakin besar pula membran terse but melakukan selektivitas terhadap ion yang bersangkutan. Gugus sufonat (-S03H-)/asam kuat mempunyai daya tolak elektrostatik terhadap proton yang jauh lebih besar dibandingkan dengan gugus karboksilat (COO-)/asam lemah. Di samping itu, kapasitas pertukaran ion berpengaruh dalam mengatur jumlah ion yang dapat dipertukarkan [7]. Membran penukar kation dari fluoropolimer tersulfonasi telah digunakan sebagai elektrolit dalam PEMFC dan DMFC, mengingat konduktivitas ionnya yang tinggi dan tingkat kestabilan mekanik, suhu, dan kimianya yang baik [7]. Dalam penentuan kapasitas penukar ion ETFE tereangkok stiren, dan tersulfonasi seeara sederhana dapat ditentukan melalui reaksi 19 dan reaksi 20. TFE-graft-St-S03H H CI

+

+ Na CI

Na OH

• •

ETFE-graft-St-S03

Na CI

+

H20

Na

+ HCI

(19) (20)

Jumlah mmol HCI yang terjadi, ditentukan dengan mmol NaOH yang harganya setara dengan mmol H+ yang berasal dari membran ETFE-g-St-S03H dengan metode titrasi. Dengan demikian 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 untuk menghantarkan 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 hantar ini ditentukan dengan perlalatan misalnya HIOKI-3522 LCK HI, yaitu suatu instrumen yang dilengkapi dengan alat elektrode penjepit yang berbentuk seperti tang untuk daya hantar vertikal ai, dan berbentuk klem untuk penentuan daya hantar planar/all' Pengukuran konduktivitas proton dilakukan dengan eara menjepit membran dengan sepasang elektrode platina, kemudian dibaea langsung tampilan harga resistan pada layar spektroskopi. Daya hantar proton/ionik seeara vertikal (al) dihitung menurut persamaan 21 berikut [7]; T (em) (S/em) B (Q) x

A (em

2)

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 2 buah elektrode platina yang berbentuk tang. Luasan A dapat ditentukan dengan melakukan pengukuran yang sama, dimana membran yang digunakan Nation 112® dengan nilai al nya adalah 0,066 Stem. Daya hantar proton secara planar/all diukur dengan eara dijepit pada dua pasang elektode platina yang sejajar yang tersambung dengan peralatan, kemudian dibaea resistannya (dalam Ohm) pada layar spektroskopi. Harga all dari membran dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut [9] ; T(em)

a

II

=

--------, A (0) x L (em) x d (em)

[S/em], S = 1/0

(22)

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

Gambar 3. Bagan teknik pengukuran

2.8.

daya hantar Iistrik secara secara planar.

Uji Ketahanan Kimia dan Termal

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

101

ISSN 2087-8079


BAB 11/BAHAN DAN METODE

Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus sampai dengan Oktober 2007 di laboratorium Conducting Polymer Materials Group, Environment and Industrial Materials Research Division, Quantum Beam Science Directorate, Research Institute, Japan Atomic Energy Agency, Jepang.

3.1.

Takasaki

Advanced

Radiation

Bahan

Film ETFE produk Asahi Glass dengan ketebalan 25 !-1m,gas argon, stiren (Wako Chemistry), toluena, asam klorosulfonat, dikloroetana, larutan NaCI 3M, HCI 0,1 M, silikon grease tahan radiasi, kertas pH. 3.2.

Peralatan

Peralatan yang dipakai meliput alat pengukur ketebalanlthickness meter, sumber sinar-y dari Co-60, tabung gelas tipe Y, mistar, peralatan vakum, penangas air, titrator HIRANUMA 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 ketebalan 25 !-1mmasing-masing dimasukkan dalam tabung tipe Ydivakum, kemudian diisi gas argon. Perlakuan ini diulang 2 kali, selanjutnya katup yang dilapisi silikon grease ditutup dan diradiasi dengan sinar-y pada dosis 15 kGy (Iaju dosis 15 kGy/jam). Setelah itu, film hasil iradiasi dilakukan kopolimerisasi dengan monomer stiren masing-masing dengan waktu reaksi 1, 3, 5, dan 7 jam pada suhu 60°C. Film-film terkopolimerisasi eangkok kemudian dieuci dengan eara direndam dalan toluena selama 3 jam sambil dikoeok pada suhu kamar untuk menghilangkan sisa-sisa monomer dan membersihkan euplikan dari homopolimer stiren. Film tereangkok kemudian dilakukan pengeringan pada oven vakum pada 40°C selama 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 M asam 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, kemudian dikeringkan dalam oven vakum pada 40°C selama 15 jam. Cuplikan tersulfonasi kering ditimbang sebagai euplikan membran ETFE-g-St-S03H. Proses sulfonasi dilakukan terhadap 8 buah euplikan dari hasil 2 ulangan kopolimerisasi dengan waktu 1 jam,3 jam, 5 jam, dan 7 jam. 3.3.3.

Kapasitas Penukar Ion (KPI)

Delapan buah membran ETFE-g-St-S03H hasil kopolimerisasi eangkok direndam dalam larutan 3M NaCI pada suatu botol tertutup sambil dilakukan pengoeokan dengan peralatan TAITEC Recipro Shaker RN-1 semalam. Setelah film membran diambil, larutan dititrasi dengan larutan 0,1 N NaOH pada suatu peralatan automatic tritator HIRANUMA COM-2000. Setelah diperoleh volume larutan 0,1 N NaOH pada titrasi tersebut, maka KPI dihitung. 3.3.4.

Daya Hantar Proton (Proton Conductivity)

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

102



klem, kemudian dibaea langsung tampilan harga resistan pada layar spektroskopi. Sebelum penentuan daya hantar proton, euplikan-euplikan direndam dalam air semalam, kemudian dibersihkan air pada permukaannya, diukur ketebalannya. 3.3.5.

Uji Ketahanan Kimia dan Termal

Uji ketahanan dari film-film membran ETFE-g-St-S03H dilakukan berdasarkan nilai %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 em direndam ke dalam botol berisi air (uji termal) dan 3%H202 (uji ketahanan kimia), kemudian botol dimasukkan ke dalam oven dengan suhu masing-masing 80DC dan 60DC. Dipilihnya suhu 60DC dan 80DC karena membran polimer elektrolit dioperasikan pada variasi suhu antara 70DC sampai dengan 90DC pad a sistem fuel cell. Setiap 2 jam euplikan diambil, permukaannya dikeringkan dengan kertas tisu dan ditimbang. Pengujian dilanjutkan lagi hingga diperoleh berat konstan dan membran telah bersifat hidrofob, yaitu telah kehilangan gugus hidrofiliknya. Uji ketahanan kimia dan termal dilakukan dengan eara waktu sampai dengan 350-400 jam [9] .

ETFE film 3 em x 8 em x 25 11m

V n

2) 1) diisi divakum gas argon

ETFE dalam tabung tipe Y Kondisi atmosfir argon 1) diradiasi sinar-y 2) stiren .Y

ETFE-g-St 1) dieuei dengan toluen 2) sulfonasi 0,2M asam klorosulfonaU dikloroetana ETFE-g-St-S03H

Penentuan IEC

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

103

ISSN 2087-8079


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.

Kopolimerisasi Cangkok ETFE -g-St

Untuk mengetahui efek dari waktu reaksi Uam) terhadap %DG, dilakukan kopolimerisasi 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) berpengaruh langsung terhadap %OG. Hal tersebut diduga bahwa semakin lama waktu reaksi, semakin banyak pula rantai cabang polistiren yang menempel pada rantai induk ETFE. Gambar 5 berikut adalah %OG rata-rata dari 2 percobaan tersebut. 80

o

60 OJ

C :.;:;

'+en LOJ

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

ro .(if La>

o

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 pertama dengan %OG 46,3 sd.51, 7%, setelah itu terjadi kenaikkan yang landai sampai pada jam ke 7 dengan %OG 58,4 hingga 69,3%, dan kemudian terjadi kejenuhan setelah 7 jam reaksi. Pada titik jenuh, diduga pusat-pusat aktif pada rantai induk telah terisi penuh, sehingga tidak terjadi pertumbuhan cabang baru meskipun waktu reaksi bertambah hingga 9 jam. Oengan adanya kopolimerisasi cangkok, secara fisik terjadi penambahan ketebalan dari film ETFE-g-St dibanding film aslinya. Hasil pengukuran terhadap 10 titik film ETFE dengan tebal awal rata-rata 23,8 11m, dan setelah mengalami pencangkokan terjadi penambahan ketebalan seperti diperlihatkan pad a Gambar 6.

104


c~.D~roro.2Q)

E

35 25 20

~

15 ~..

uuuun

•••


_.

uumm

30

10

o

10

20

30

40

50

60

80

70

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 sulfonasi dengan 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 0.1814 0.17 0.1572 0.1 584 40 DG% 48,6 69,3 52,2 0,1998 76,9 67,3 0,2521 0,2101 89,7 86,7 98,2 Berat Cuplikan Berat0,3596 Cuplikan setelah sulfonasi, 9 Derajat Sulfonasi, % No Cuplikan

*) hasil rata-rata

dari

8 porses

sulfonasi.

Hal ini dikarenakan adanya faktor gugus reaksi substitusi aromatik tersebut.

4.3.

92,70*

cr yang

dapat menarik H+ dari gugus -S03H pada

Penetuan IEC

Dari Tabel 3 terlihat bahwa kenaikan %DG akan menaikkan nilai IEC, yang terlihat pada Gambar 7, yaitu kurva antara %DG vs.IEC. Nilai IEC muncul karena adanya rantai stiren yang tercangkok sehingga memiliki % DG tertentu. Tabel 3. Kapasitas penukar ion /lEC membran ETFE-g-St-S03H variasi %DG dan %DS DG% NaOH, ml % Vol. 0,1M 0,1998 0,2521 0,2101 0,3596 48,6 67,3 52,2 69,3 4,892 3,987 5,939 6,292 2,00 2,36 2,33 1,75 76,9 86,7 98,2 89,7 Berat cuplikan Derajat IEC, Sulfonasi, mmol/g No Cuplikan

105

dengan berbagai

ISSN 2087-8079


2.5 2 b1) ;:;::;;

E 1.5

e~

U

1

~

0.5 o o

20

40

60

80

DG, (Yo 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 tidak ada korelasi antara %DS dengan nilai lEG.

•

1.5 •2 ~I • •-Uee0~ 2.5

•

•

••

1

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

Derajat sulfonasi,% Gambar

8 Kurva

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

106


4.4.

Penentuan

Konduktivitas

-stiren) dengan teknik ... (Drs. Ambyah Suliwarno, M. Sc.)

Secara Vertikal

(al) dan Konduktivitas

Planar/all

Tabel 4. Konduktivitas vertikal (a,) konduktivitas planar (au) euplikan variasi %OG dan %OS, dengan d = jarak antara 2 elektrode (0,33 em) elektrode/A, kontak terjepitl cuplikan Luas Panjang bidang [Stem] em2 2.63 a11 Resistan 388.53 176,7 0,0033 2,05 0,082 0,2406,0 0,160 0,220 211,0 143,3 0,0038 0,066 0,0040 0,006 2,48 2,41 5,6 0,010 A,Ohm 0,210 158,2 0,0050 1,97 0,010 0,070 0,040 0,060 5,7 9,0 0,080 9,1 a1 planar/ Stem] vertical/ em Ketebalan B,ohm film/ d, Resistan 112®

dengan

Oari Tabel 4 terlihat bahwa konduktivitas vertikal (a,) dari semua membran yang diuji menunjukkan nilai bervariasi di sekitar nilai a, standar Nation 112®. Namun untuk hasil konduktivitas planar (au), semua euplikan menunjukkan nilai nilai yang jauh lebih besar terhadap Nation 112®. Hal ini diduga adanya taktor yang disebabkan oleh stabilitas pada perendaman air antara cuplikan-euplikan SA dengan Nation 112®, yang diduga faktor dari struktur 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 termal dalam air. Oari kurva tersebut, terlihat bahwa semua membran cuplikan ETFE-g-St-S03H mengalami degradasi dalam air pada suhu 80°C. Cuplikan SA003 dengan %OG 69,3 turun secara perlahan sampai jam ke 28 (dari 1100 - 1038 mg), kemudian setelah itu turun dengan tajam hingga meneapai berat konstan pad a jam ke 174 (252 mg). Sementara euplikan SA005 %OG=30,0 turun secara monoton dari jam ke 2 (894 mg) hingga mencapai titik akhir yaitu pada jam ke 286 (338 mg), dengan kondisi terapung menandakan fungsi penukar ionnya telah hilang. Cuplikan SA007dengan %OG = 51,7% terlihat lebih tahan dibandingkan dengan SA003 maupun SA007. Cuplikan SA007 mengalami penurunan dengan kemiringan yang rendah, dengan bobot awal pad a jam ke 2 (999 mg) dan akhirnya mencapai bobot konstan pada jam ke 334 yaitu 310 mg. Kerusakan membran akibat afek termal, diduga karena terjadi reaksi hidrolisis terhadap subtituen aromatik yang dapat digambarkan dengan reaksi (23) berikut [12].

Secara tisual membran ETFE-g-St-S03H bersifat hidrofobik, sehingga terapung dalam air.

107

yang telah kehilangan

gugus sulfonatnya

ISSN 2087-8079


Q) cu

Qi C)

-

L. cu en aJ Ec..

1200 800 600 400 0 200

1000 0

OSA-003 ( DG 69.3)

o SA-005

(DG 30.0)

IISA-007 (DG 51.7)

50

100

150

250

200.

300

350

400

BODG

terhadap

Lama perendaman, jam

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

Dari data tersebut di atas cuplikan dengan DG =51,7% lebih stabil terhadap uji termal dibanding dengan yang lain pad a %DG 69,3 maupun DG 30,0%. Namun dibandingkan dengan 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 dibanding dengan membran ETFE-g-St-S03H. Struktur dan jenis Nation® terlihat pad a Tabel 5 berikut. Tabel 5. Tipe dan struktur dari produk-produk Tipe/jenis

Struktur

Nafion®

Sobot 175 molekul 1000 1000 50 125 )lm Ketebalan,

secara umum;

-(GF2-GF2)x

-(GF2-CF)yI (0 -

CF2-CF)m

-

0 -

(CF2)n -

S03H

I CF3

dimana:

4.6.

m;:: 1, n = 2, x = 5 -13,5

dan y = 1000.

Ketahanan Membran Terhadap H202pada 60DC

Terhadap tes ketahanan kimia (Gambar 10), semua cuplikan mengalami penurunan yang tajam di semua jam pengujian, dan hampir semuanya mencapai titik akhir pada jam yang sama, yaitu setelah tes berjalan selama 130 jam. Hal ini berarti setelah 130 jam, semua cuplikan telah kehilangan sifat hidrofiliknya yang dapat dengan sederhana terlihat bahwa cuplikan-cuplikan tersebut terapung. Dari kurva-kurva yang ada, misalnya kurva SA007 dengan %DG terlihat mempunyai kemiringan yang lebih rendah dibanding dengan SA003 maupun SA005.

108

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

... ctI

Q)

r:n

-

600 1200 800 400 0 200 0 1000

ctI Q) If) ..c Ec..

OSA--003 (DG 69.3)

o SA-005

(DG 30.0)

~ SA--007 (DG 51.7)

'{;:,.

\

50

100

150

200

250

lama perendaman, jam Gambar 10. Pengaruh waktu perendaman 3% HzOz pada 60°C terhadap berat cuplikan ETFE-g-St-S03H dengan variasi %DG

BAB V KESIMPULAN Proses kopolimerisasi radiasi stiren pad a film ETFE (ETFE-g-St) dengan dosis total 15 kGy pada laju dosis 15 kGy/jam dapat berlangsung dengan baik. Keeepatan reaksi tertinggi terjadi pada 1 jam pertama %DG 46,3 sampai dengan.51, 7%, dan akan mengalami kejenuhan setelah 7 jam dengan %DG 58,4 sampai dengan 69,3%. Proses sulfonasi terhadap ETFE-g-St menggunakan 0,2 M asam klorosulfonat dalam dikloroetana pada suhu 600G selama 6 jam dapat berlangsung sangat baik, dengan nilai %DS rata-rata 92,70. Nilai lEG sebanding dengan kenaikkan %DG, namun terlihat tidak adanya korelasi dengan nilai %D& Nilai konduktivitas vertikal (al) euplikan hasil sisntesis yang diuji nilainya berfluktuasi di sekitar al Nation 112® (0,066 Stem), sementara konduktivitas planar (a11) yang menunjukkan harga-harga yang jauh lebih besar dibandingkannya dengan Nation 112®. Untuk dapat diaplikasikan dalam sistem fuel cell, perlu dikarakterisasi sifat membran ETFE-g-St-S03H seperti kekuatan tarik dan permeabilitas metanol.

DAFT AR PUST AKA

[1] [2] [3] [4]

[5]

www.fueleell.org:"Fuelcell 200(J' Fuel Cell Basics Benefits, diakses Oktober (2007) WilLIAM, M.G., Fuel cell Handbook, 5 th edition, US Departement of Energy, Morgantown, West Virginia, 2000. GHARLESBY, A., Atomic Radiation and Polymers, Perganon Press, London, (1960) SULIWARNO A., dan SUNARNI A., Koplimerisasi Radiasi Akrilamida pada Selulosa Sebagai alternatif bahan Adsorben. Prosiding Seminar Nasional IV: Aplikasi kimia Dalam Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Yogyakarta, Agustus, (2005), 191-196. SULIWARNO A., Penempelan Metilmetakrilat Seeara Radiasi pada hasil Depoli-merisasi termal karet alam, Tesis, Program IImu dan Rekayasa Nuklir, ITB, 1994.

109

ISSN 2087-8079


[6]

NASEF, M.M., and HAGEZY EA,

Preparation and application of ion exchange of polar monomers onto non-

membranes by radiation-induced graft copolymerization polar films, Prog.Polym. Sci. (2004). Vol 29,

[7]

YOHAN, Pembuatan Membran penghantar ion Dengan Teknik Pencangkokan Iradiasi Awal, 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 into Polyethylene Films: Characterization and Thermal Investigation, Journal of Applied Chemistry 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) DENGAN TEKNIK IRADIASI GAMMA SEBAGAI MEMBRAN ELEKTROLIT PAD A FUEL CELL

Recommend Documents