BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar belakang
PENDAHULUAN
I.1 Latar belakang
busa geopolimer, karbon busa, busa keramik kaca telah menjadi fokus perhatian di bidang bahan berpori ramah lingkungan karena stabilitas mereka menguntungkan dalam sifat mekanik dan kimianya, penyusutan rendah setelah terbentuk, tahan suhu tinggi, kepadatan rendah, kekuatan mekanik yang tinggi, ketahanan thermal shock, atau tinggi konduktivitas termal rendah, karena struktur pori yang saling berhubungan, tahan kompresi, nonflammability dan tidak beracun, resistensi bakteri dan air dan tahan uap.untuk kaca busa keramik berpori tahan panas-isolasi dan bangunan kedap suara materi, umumnya diperoleh oleh aksi dari '' agen berbusa dll. [1,2,3,5]
Baru-baru ini, rute alternatif pengolahan untuk pembuatan geopolimer berpori telah diusulkan. Sebuah rute emulsi template berbasis minyak diajukan, yang memungkinkan untuk mendapatkan geopolimer hirarki berpori cocok untuk aplikasi katalis. Percobaan lain yang berkaitan dengan penambahan minyak untuk geopolimer, menunjukkan bahwa limbah minyak dapat terperangkap di dalam matriks geopolymeric. Geopolimer dengan matriks mesopori dan searah pipih makro-porositas juga diproduksi dengan teknik freeze-casting, dan metode penyabunan / peroksida / gelcasting dikombinasikan diusulkan oleh Cilla DKK. Meskipun busa geopolimer dengan porositas terbuka ~70 vol% dan total porositas setinggi ~85 vol% berhasil diproduksi oleh teknik gabungan, kekuatan kompresi busa hanya ~0.45 MPa, yang membatasi rentang aplikasi untuk komponen. [1]
Meskipun peningkatan jumlah kertas berurusan dengan pembuatan geopolimer berpori menggunakan pendekatan yang berbeda, lebih investigasi masih diperlukan untuk meningkatkan proses, terutama mengacu pada jumlah porositas terbuka dan kekuatan mekanik dari komponen. Secara khusus, komponen yang memiliki kekuatan tinggi dan jumlah tinggi porositas terbuka, dengan ukuran pori dikontrol dan distribusi, yang menarik selama beberapa aplications. Dalam studi ini, mekanik yang tinggi busa geopolimer berbasis metakaolin kekuatan (MGFs) dengan porositas terbuka yang dibuat menggunakan gelcasting / penyabunan / peroksida dikombinasikan dengan. porositas, sel dan jendela sel ukuran dan sifat mekanik dikendalikan dengan menambahkan minyak yang berbeda dan isi yang berbeda dari peroksida. [1]
Carbon busa menjadi pusat penelitian, dalam dekade terakhir, para peneliti berfokus pada menyelidiki metode berbusa (self-gelembung busa, template dan superkritis berbusa), prekursor karbon (mesofasa lapangan, resin fenol-formaldehida, olive stone, batubara) dan potensi aplikasi (heat exchanger, menyerap materi, bahan biologis, bahan elektroda) untuk busa karbon. Untuk mendapatkan kekuatan tekan yang tinggi dan struktur pori-pori yang seragam dengan ukuran pori kecil, busa karbon umumnya disusun berdasarkan kondisi berbusa ketat dari suhu tinggi(>600 oC) / tekanan(>10 MPa), yang membatasi produksi mereka dalam skala besar sebagai baik sebagai aplikasi yang luas. Oleh karena itu, masih challengeable untuk mempersiapkan busa karbon pada tekanan berbusa dari tekanan normal. Selain itu, lapangan mesofasa dan resin fenol-formaldehida umumnya digunakan sebagai prekursor karbon untuk busa karbon, sementara mereka terlalu mahal untuk menyadari aplikasi skala besar. Dengan demikian, hal ini juga cukup penting untuk menyelidiki prekursor karbon novel dengan biaya rendah untuk persiapan busa karbon. [2]
Batubara tar pitch, jenis produk oleh-industri berlimpah, dikenal prekursor karbon yang sangat baik untuk bahan karbon karena kandungan karbon tinggi dan harga rendah. Sayangnya, hanya sebagian kecil dari tar batubara lapangan telah diterapkan dalam industri sebagai impregnasi lapangan komersial, tetapi kebanyakan dari mereka telah menjadi sampah. Jadi cukup bermakna untuk mengembangkan pendekatan untuk mengubah batubara tar lapangan menjadi materi baru, yang pasar kapasitas cukup besar yang dapat mengkonsumsi sebagian besar tar batubara lapangan ditinggalkan. Sejauh yang kami tahu, busa karbon belum pernah dilaporkan sebagai bahan bangunan isolasi termal diterapkan di gedung hemat energi. Sejauh ini, bangunan komersial bahan isolasi termal terutama busa polimer. Namun, busa polimer yang terkenal untuk mudah terbakar disertai dengan sejumlah besar gas beracun. Dibandingkan dengan busa polimer, busa karbon tidak hanya tidak dapat dipecat pada suhu nyala yang tinggi, tetapi juga menunjukkan kinerja yang sangat baik lainnya, seperti konduktivitas termal rendah, koefisien ekspansi termal rendah, tahan asam dan alkali, hidrofobik, kekuatan tinggi dan machinability baik. Di sini, tar batubara lapangan diaplikasikan sebagai bahan baku untuk pembuatan busa karbon dengan diri-gelembung berbusa tekanan berbusa dari tekanan normal. Selain itu, busa karbon yang dihasilkan mungkin menjadi potensi calon baru untuk membangun bahan isolasi termal diterapkan di gedung hemat energi. Terutama, jenis bahan isolasi termal berdasarkan karbon juga dapat diterapkan di bidang lain, misalnya, isolasi pipa, pintu keamanan, nozzle roket dan komposit karbon berpori lainnya. [2]
Dalam beberapa tahun terakhir, menurut laporan pemerintah ada hasbeen perkembangan peningkatan dalam pembuatan porselen di Cina, dengan lebih dari 3800 manufaktur dan produksi 8,99 miliar meter2,menempati lebih dari setengah dari keseluruhan produksi di seluruh dunia. Sebenarnya, China adalah produsen porselen terbesar di dunia. Proses industri terakhir, langkah polishing, membentuk operasi akhir dari porselen selama manufaktur. Ini mengikuti perataan permukaan, yang berfungsi untuk menghasilkan sangat halus,mengkilap penampilanproduk dan membawa tentang penghapusan materi yang relevan dari permukaan genteng, mengakibatkan sejumlah besar polishing limbah porselen generasi. Abu karbon adalah jenis lain dari limbah debu industri berasal dari karbonisasi polimer pada suhu tinggi. Dalam baru-baru ini. tahun, dengan skala diperbesar memproduksi dan mengkonsumsi, industri logam daur ulang adalah di bawah perkembangan pesat di Cina. Pada tahun 2014, menurut pemerintah China melaporkan produksi logam daur ulang utama seperti daur ulang ion, tembaga, aluminium dan timah telah meningkat menjadi 12 juta ton, dengan tingkat peningkatan 27%. Selama proses pemulihan, logam yang pertama dipanaskan pada suhu tinggi untuk menghapus polimer di permukaan seperti pelumas, lapisan perlindungan, cat dan kotoran sebelum mencair logam. Di bawah suhu tinggi, polimer diserap pada permukaan logam tersebut dikarbonisasi menjadi karbon amorf. Pembuangan limbah porselen dan karbon abu polishing merupakan masalah lingkungan yang serius. Limbah polishing porselen dan karbon abu mengandung partikulat berukuran mikron dengan diameter kurang dari 2,5 lm, yaitu PM2.5. PM2.5 mudah melekat pada logam beracun berat, polutan organik berbahaya, bakteri dan virus di lingkungan. Hal ini dapat pergi langsung ke paru-paru manusia karena ukuran kecil. Residu ini saat ini dibuang di tempat pembuangan sampah tanpa perawatan apapun, menyebabkan masalah lingkungan tanah dan air.
Sebagai jenis bahan selular ringan, busa keramik kaca menarik minat untuk kombinasi unik dari sifat, seperti kepadatan rendah, kekakuan cocok, tahan kompresi, ketahanan thermal shock yang baik, nonflammability dan tidak beracun, tikus dan ketahanan serangga, resistensi bakteri dan air dan tahan uap. Kaca busa keramik berpori panas-isolasi dan bangunan kedap suara materi, umumnya diperoleh oleh aksi dari '' agen berbusa ''. Campuran bubuk kaca,foaming agent, dan agen mineral sesekali lainnya kemudian heat treatment pada suhu yang sesuai untuk mempromosikanviskos sintering aliran. .Selama proses pemanasan, 'agen berbusa' '' menghasilkan gas sebagai bentuk fase kaca melunak, danini gas kemudian tertutup oleh fase kaca, menghasilkan struktur berpori dalam sampel disinter pada akhirnya. Berbusa yang mungkin berasal dari proses dekomposisi mineral seperti karbonat atau sulfat, atau reaksi oksidasi ditentukan oleh interaksi karbon berbasis '' berbusa agen '', yaitu C (grafit, karbon hitam, batubara, dll) dan SiC. .Biaya busa keramik kaca telahmenjadi kelemahan utama bagi penggunaannya dalam industri bangunan. Untuk mengurangi biaya produksi, berbagai jenis limbah industry saat ini digunakan sebagai bahan menatap busa keramik kaca, seperti abu batubara. fly ash dll.
Desain bahan berpori dengan kontrol sempurna dari ukuran porositas dan distribusi berhasildiselidiki selama dua dekade terakhir. Perbatasan kimia meliputi efek sinergis yang berhubungan dengan kombinasiorganik dan anorganik entitasmenyebabkan pengembangan bahan multifungsi untuk berbagai aplikasi sepertiobat pemberianatau katalisis heterogen. Selain pembangunan sol-gel polimerisasi hidrotermalbaik,pemanfaatan alkohol furfuril (FA) menggunakankimia teknik deposisi uap(CVD) disajikan hasil yang sangat baik dalam elaborasi dariyang sangat bahan karbonmemerintahkan. Prinsip dari teknik ini adalah untuk menggulingkan FA di fasa uap pada template silika berpori, dan polimerisasi dalam polyfurfuryl alkohol (PFA) di bawahasam kondisiuntuk menghasilkan jaringan furanat silang. Setelah langkah karbonisasi, templatesilika dihapus dengan asam fluoridric, bahan karbon yang dihasilkan menyajikan sebuah organisasi yang sangat memerintahkan pada skala nano. rute lain terdiri dalam pemanfaatan lapangan minyak bumi atau pengisi dalam kombinasi dengan polyfurfuryl alkohol ( PFA) untuk menghasilkan busa karbon micrometric untuk insulasi atau kapasitor tujuan. Dari fakta bahwa arsitekturkaku yang sangat tinggi memerintahkan tidak selalu diperlukan untuk aplikasi, kami mengusulkan dalam surat ini untuk mengembangkan alternatif yang lebih hijau untuk desain bahan nanoporous[4]
sistem pendinginEfektif untuk digunakan dalam perangkat listrik dan mekanik membutuhkan bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi / listrik dan kepadatan rendah untuk menghilangkan fluks panas tinggi dari permukaan dipadatkan dan mempertahankan suhu rendah. Bahan dengan sifat tersebut termasuk logam busa, busa keramik terbuka bersel dan busa grafit (GFMS), yang digunakan dalam berbagai aplikasi seperti penukar panas, suhu tinggi isolasi termal, perisai elektromagnetik, elektroda sel bahan bakar, katalis mendukung, radar-menyerap bahan dan filter. Di antara bahan tersebut, busa logam menunjukkan kekuatan yang sangat baik dan konduktivitas listrik; Namun, kelemahan mereka termasuk biaya tinggi dan kerugian yang terkait dengan penggunaan pada suhu tinggi. Busa keramik terbuka bersel memiliki kelemahan dari konduktivitas termal yang rendah dan kepadatan tinggi . Oleh karena itu, fabrikasi dan aplikasi GFMS secara aktif diteliti karena konduktivitas mereka relatif tinggi termal, stabilitas termal yang tinggi dan biaya rendah. Namun, kekuatan mekanik mereka rendah karena porositas yang besar dan struktur pori yang tidak teratur. [5]
Salah satu metode untuk meningkatkan kekuatan mekanik GFMS adalah dengan menambahkan pengisi dengan kekuatan mekanik yang tinggi. Beberapa aditif telah digunakan sebagai pengisi, termasuk nanofibers karbon, serat karbon pendek, grafit dan nanosheets graphene. Secara khusus, grafit memiliki sifat menguntungkan yang mencakup kemampuan tinggi pelumas, ketahanan panas yang tinggi, ketahanan korosi dan konduktivitas termal / listrik yang baik. Ini telah banyak diterapkan di berbagai bidang sebagai komponen yang sangat fungsional dengan sifat efisien. Selain itu, konduktivitas termal teoritis grafit tinggi, dengan nilai mulai dari 3.000 sampai 5.000 W / mK dan kekuatan mekanik adalah 1.100 GPa. Dengan demikian, penggunaan grafit sebagai pengisi merupakan topik penelitian aktif. Misalnya, Focke et al. disiapkan GFMS menggunakan [5]
lapangan mesofasa, diupgrade grafit dan polyurethane busa sebagai template. Ketika EG telah ditambahkan ke GFMS, itu menghambat ekspansi volume mereka dengan membentuk struktur jaringan. Dengan demikian, GFMS yang mengandung 5% berat EG ditampilkan densitas semu ditingkatkan dari 0,249 g / cm3,kuat tekan 0,46 MPa dan konduktivitas termal 21 W / mK. Selanjutnya, Zhang dkk menyiapkan graphene nanosheet / busa karbon komposit menggunakan nanosheets graphene dan resin cyanate ester. The CFMS mengandung 6% berat nanosheets graphene dipamerkan peningkatan kepadatan jelas, peningkatan kuat tekan dan modulus elastisitas setinggi 45,83%, 216,00% dan 313,93%, masing-masing, dibandingkan dengan orang-orang dari CFMS tanpa nanosheets graphene. Jana et al. disiapkan grafit / CFM komposit menggunakan bubuk grafit, ekstrak mimosa tannin, dan bahan fenolik. The CFMS disusun dengan menggunakan bubuk grafit dengan ukuran partikel yang berbeda sebagai variabel, dan komposit mereka dipamerkan kepadatan berkurang jelas, konduktivitas termal rendah dan kuat tekan yang lebih rendah sebagai ukuran partikel bubuk grafit ditambahkan meningkat. Efek samping adalah konsekuensi dari luas permukaan menurun dari bubuk grafit dengan meningkatnya ukuran partikel grafit ditambahkan dalam CFMS. Dengan demikian, sifat-sifat GFMS dipengaruhi oleh kedua ukuran partikel dan jumlah bubuk grafit digunakan sebagai pengisi. GFMS sebelumnya dibuat dari solusi karbon prekursor menggunakan busa PU sebagai template [16]. Solusi karbon prekursor diresapi ke dalam busa PU baik menggunakan tekanan rendah atau tekanan tinggi. Namun, beberapa sifat dari GFMS, seperti kepadatan jelas mereka, yang terpengaruh karena jumlah kecil dari solusi karbon prekursor diresapi ke dalam busa PU. Dengan demikian, GFMS dibuat dengan menambahkan prekursor karbon untuk asam alkohol akrilik polivinil (PVA-AAC) solusi sebagaihidrogel. [5]
dari semua material yang diberikan berbagai perlakuan untuk menghasilkan bahan yang memiliki pori dengan ukuran yang berbeda dan karesteristik yang berbeda pula untuk berbagai tujuan msialnya pengaplikasian untuk penyerapan bahan terlarut yang ada ada pada air, sebagai alat elektronika yang berpori dengan tujuan bahan yang dihasilkan ringan dan sebagai pendingin.Dengan banyaknya kelebihan dari bahan berpori maka dari itu banyak mata yang terpusayt pada pembuatan bahan berpori.
BAB II
METODOLOGI PENELITIAN
II.1 Penelitian yang dilakukan oleh Xiang lin dkk. pada tahun 2017
Langkah langkah percobaan
Pembuatan pelunakan tinggi titik lapangan tar batubara lapangan awalnya teroksidasi menjadi titik lapangan lembek tinggi (HSPP) sebagai literatur dilaporkan
Modifikasi pelunakan tinggi titik lapangan 15 g HSPP diekstraksi oleh toluena (500 ml) di extractor soxhlet. The HSPP diekstraksi dengan toluen yang dilambangkan sebagai T-HSPP-x, di mana x sesuai dengan waktu ekstraksi. Sebagai contoh, T-HSPP-5 mengacu HSPP diekstraksi dengan toluene selama lima kali.100 g HSPP dimasukkan ke dalam reaktor stainless steel, kemudian vaccummized di 380-420
oC / 10 KPa selama 2 jam. The vaccummized HSPP itu dilambangkan sebagai V-HSPP-y, dimana y berarti suhu pengobatan. Misalnya, V-HSPP-400oC mengacu HSPP vaccumized pada 400 oC selama 2 jam.
Persiapan karbon busa busa karbon disusun dengan metode self-berbusa di bawah kondisi tekanan normal dan 600 oC, kemudian, karbonisasi pada 800 oC selama 2 jam [16]. Untuk keterangan, busa karbon yang dilambangkan sebagai yang sama sebagai bahan baku mereka. Sebagai contoh, V-HSPP-380oC sampel busa karbon berarti itu berasal dari V-HSPP-380oC lapangan.
Karakterisasi Morfologi dan mikro dari sampel diselidiki oleh SEM pengukuran (FEI Nova Nano). Analisis termogravimetri (SDT-Q600, perusahaan TA) dilakukan di atmosfer nitrogen sampai 800 oC. viskositas dan elemen komposisi diukur dengan senior reometer rotary MARS 3 (Thermo Hakke perusahaan) dan analisa elemen (elementar Analysensysteme Gmbh perusahaan), masing-masing. Konduktivitas termal diukur dengan menggunakan instrumen flashdisk difusivitas (LFA447 NanoFlash). Kekuatan tekan diukur dengan Instron5869 mesin uji universal elektronik.
Alat dan bahan yang digunakan
Tar batubara
15 g HSPP
Toluene 500 ml
Vaccummized
II,2 penelitian yang dilakukan oleh Chengying Bai Dkk pada atahun 2016
Langkah langkah percobaan
Penyiapan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini
Mencampur bahan metakaolin dengan salah satu dari tiga minyak yang digunakan
Membuat campuran metakaolin dengan minyak zaitun, minyak bunga matahari dan minyak canola
Mensintering bahan yang telah tercampur dengan suhu yang bervariasi tiap satu sample dan dengan selang waktu yang berbeda pula
Mengukur diameter pori pori yang terbentuk menggunakan alat pencitraan yaitu xrd
Menganalisis kuat tekan dari bahan hasil percobaan dengan menganalisis juga besar pori
Alat dan bahan
Aluminium silika
Minyak zaitun minyak bunga matahari dan minyak canola
Metakaolin
Alat pemanas
Alat pencitraan
XRD
II.3 Penelitian yang dilakukan oleh Jean Mathieu pin Dkk pada tahun 2017
Metodologi serta alat dan bahan yang digunakan
resin alkoholPolyfurfuryl (QuaCorr 1300) diperoleh dari Penn A Kem. p-toluenesulfonic monohydrate asam (≥ 98,5%) (PTSA), asam stearat(≥ 95%) dan kloroform yang dibeli dari Sigma Aldrich. Minyak biji rami yang terepoksidasi, Vikoflex 7190, merupakan produk Arkema. The makromolekul evaluasi Template reaktivitas dilakukan dengan TA Q200 diferensial scanning kalorimetri. Sekitar 15mg sampel yang digunakan pada 30 μL pan aluminium. Penelitian dilakukan di bawah nitrogen. Penyelidikan struktur dicapai dengan Thermo Scientific Nicolet ™ 6700 FT-IR dalam mode ATR. 64 scan dengan resolusi 2 cm-1 direkam untuk semua spektrum. Kosong itu dilakukan di udara. Analisis termogravimetri digunakanuntuk memodelkan pirolisis dari bahan hasil. Sekitar 100 mg bahan ditempatkandalam panci alumina pada aparat Q500 TA. Percobaan dilakukan di bawah aliran nitrogen (60 mL.min-1).Phenom ProX Scanning Electron Microscope (SEM) dengan X-ray Mikroanalisis (EDS) yang dilengkapi dengan kembali hamburan elektron (BSE) digunakan untuk mengamati dan mengukur porositas, arsitektur busa dan atom komposisi bahan yang dihasilkan. Hubungan pengukuran sudut dilakukan dengan aparat rame-Hart. Tetesan air dengan hati-hatidijatuhkan pada permukaan bahan pada suhu kamar. Formulasi termoset: 10g ELO, 12g dari SA dan 2.2g dari PTSA (1mg%), digunakan sebagai katalis, yang diaduk pada 150 ° C selama 1 jam, oligomer yang dihasilkan konstitutif dari MT. Kemudian setelah pendinginan pada 80 ° C, 51g dari resin PFA (rasio 70/30 berat antara PFA dan MT masing-masing) dan 2.2g dari PTSA (3mg%) ditambahkan ke dalam campuran dan diaduk selama 10 menit.yang Resindihasilkan ditransfer dalam cetakan dan disembuhkan dalam press panas pada 150 ° C selama 5 jam di bawah 3000 psi. Persiapan bahan berpori: Untuk pembahasan berikut kita dianggap PFA1 materi (tidak ada perawatan) dan PFA2 yang immerged dalam kloroform bawah pengadukan yang kuat untuk 24 h dan kemudian dikeringkan dalam oven selama 6 jam pada suhu 60 ° C. Bahan yang dihasilkan itu termal dirawat di TGA oleh pemanasan dinamis (10 ° C.min-1) sampai dua temperatur yang berbeda dari 400 dan 800 ° C untukmemperoleh empat bahan: PFA1-400; PFA2-400; PFA1-800 dan PFA2-800.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN SERTA KESIMPULAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dan pembahasan yang dilakukan oleh Xiang lin pada tahun 2017
Karbon berasal dari toluena diekstraksi HSPP Gambar. 1a menunjukkan SEM citra busa karbon yang berasal dari awal HSPP, di mana tidak ada gelembung dapat diamati, kecuali untuk beberapa lubang besar. Dibandingkan dengan HSPP, T-HSPP-2 dapat berbusa dalam kondisi berbusa yang sama (Gambar. 1b), tetapi ukuran pori-pori sangat besar dan homogen. Jika HSPP diekstraksi dengan toluene selama lima kali, tidak hanya T-HSPP-5 dapat berbusa, tapi juga ukuran pori busa karbon yang dihasilkan relatif seragam didistribusikan dalam kisaran sempit 450-500 pM (Gambar. 1c). Jika kali ekstraksi meningkat 5-8 kali, meskipun T-HSPP-8 masih bisa berbusa (Gambar. 1d), sedangkan lapisan lapangan tidak dapat berbusa yang ada pada permukaan busa karbon seperti yang ditunjukkan pada SEM gambar dimasukkan di Ara. 1d. Gambar 1 menunjukkan bahwa perilaku berbusa dari HSPP erat berkaitan dengan kinerja fisik. Seperti yang tercantum pada Tabel 1, titik pelunakan disintesis awal HSPP hanya 200 oC, yang jelas lebih rendah dari T-HSPP-2 (292 oC), T-HSPP-5 (311 oC) dan T- HSPP-8(>319 oC). Selain itu, setelah diekstraksi oleh toluena, komponen QI dari HSPP meningkat dari 37,3% menjadi 61,76% (T-HSPP-2), 64,29% (T-HSPP-5) dan 73,32% (T-HSPP-8), sedangkan komponen HS dan HI-TS dari HSPP yang Sejalan berkurang. Terutama, rasio berat HS di T-HSPP-8 sampel hanya 0,59%, sedangkan awal HSPP adalah 24,9%. Dikombinasikan dengan hasil pada Gambar. 1, rasio berat QI dan HS adalah faktor pengaruh utama pada perilaku berbusa dari HSPP. Seperti yang tercantum pada Tabel 1, titik pelunakan HSPP tampaknya menjadi faktor efek tombol pada efisiensi berbusa dari HSPP, sehingga viskositas suhu dan TG-DTG kurva lebih lanjut dilakukan. Seperti ditunjukkan pada Gambar. 2a, penurunan berat badan dari awal HSPP selama suhu berbusa dari 300-550 oC adalah 33%, sedangkan T-HSPP-2, T-HSPP-5 dan T-HSPP-8 hanya 16,8, 10,5 dan 10,3% , masing-masing. Jelas, lebih banyak cahaya komponen dan / atau pirolisis gas yang dihasilkan dalam proses berbusa, tekanan berbusa lebih tinggi diperlukan untuk mencegah gas melarikan diri dari lapangan cair. Menariknya, Gambar. 2b menunjukkan bahwa sebagian besar penurunan berat badan untuk awal HSPP atribut untuk komponen cahaya yang dihasilkan pada kisaran 300-450 oC, sehingga viskositas rendah (sekitar 1000 Pa.s, Gambar. 3) selama proses berbusa. Ketika viskositas yang cukup rendah selama proses berbusa, komponen lampu akan langsung melarikan diri dari lapangan cair dan tidak dapat bertindak sebagai agen berbusa, setuju dengan baik dengan hasil pada Gambar. 1a. Dibandingkan dengan awal HSPP, penurunan berat badan dari T-HSPP-5 (10,5%, Gambar. 2a) terutama atribut untuk gas pirolisis diproduksi di kisaran 450-600 oC. Jadi viskositas T-HSPP-5 selama berbusa suhu 300-550 oC yang cukup tinggi bahwa gas pirolisis dapat bertindak sebagai foaming agent (Gambar. 3), sehingga struktur pori yang seragam (Gambar. 1c). Selain itu, meskipun berat badan dari T-HSPP-8 mirip dengan yang dari T-HSSP-5, tapi viskositasnya selama proses berbusa begitu tinggi sehingga tertentu lapangan tidak dapat berbusa, membentuk lapisan karbon padat (insert pada Gambar. 1d).
Gambi 1. tampilan pori dari bahan
busa karbon yang berasal dari vacuumized HSPP Pertimbangan biaya tinggi dan toksisitas toluena, resultan HSPP yang dimodifikasi lebih lanjut oleh vacuumizing. Seperti ditunjukkan pada Gambar. 4a, meskipun beberapa pori-pori dapat diamati pada V-HSPP-380oC sampel busa karbon, kepadatan pori sangat rendah. Jika lebih meningkatkan suhu vacuumizing 380-400 oC, busa karbon dengan ukuran pori yang seragam dan kepadatan pori tinggi diberikan (Gambar 4b.), Yang ukuran pori didistribusikan dalam kisaran sempit 300-500 m. Selain itu, seperti ditunjukkan pada Gambar. 4c, kekuatan tekan V-HSPP-400oC busa karbon berbasis 6.3MPa, yang lebih tinggi dari T-HSPP-5 busa karbon berdasarkan (5.1MPa). Sayangnya, jika HSPP itu vacuumized pada suhu yang lebih tinggi dari 420 oC, V-HSPP-420oC lapangan tidak dapat berbusa (Gambar. 4d). Hasil ini menunjukkan bahwa kinerja HSPP memiliki dampak yang signifikan terhadap perilaku berbusa-nya, setuju dengan baik dengan membahas di atas tentang toluena diekstraksi HSPP. Karena kerjasama vacuumizing dan polikondensasi, kimia
kinerja fisik (Gbr. 5) asli HSPP telah berubah secara signifikan setelah vacuumized. Seperti yang tercantum pada Tabel 2, V-HSPP-400oC pitch memiliki titik lembek dan distribusi komponen yang sama seperti T-HSPP-5 sampel (Tabel 1), menghasilkan efisiensi berbusa yang sama (Gambar. 1c dan 4b). Hasil ini juga menunjukkan bahwa sifat-sifat optimal HSPP untuk busa karbon adalah sebagai berikut: HS, 3,76%; HI-PS, 9,04%; TI-PS, 9,88%; PI-QS, 11,56%, QI,65,76%, dan titik pelunakan sekitar 292 oC. Selain itu, rasio berat QI dan viskositas HSPP juga cukup penting bagi perilaku berbusa-nya. Seperti ditunjukkan pada Gambar. 4d, efisiensi berbusa dari V-HSPP-420oC sampel sangat miskin, karena rasio berat dari QI sangat tinggi (78,47%, Tabel 2) bahwa jumlah gas pirolisis di bawah 600 oC hanya sekitar 5% ( Gambar. 5a). Terutama, viskositas V-HSPP-420oC lapangan pada kisaran suhu berbusa dari 450-550 oC
Hasil dan pembahasan yang dilakukan oleh Chengying Bai pada tahun 2017
Pengaruh dari berbagai jenis minyak Mekanisme berbusa saat menggunakan minyak nabati (terutama trigliserida hidrofobik) [12] dapat digambarkan sebagai berikut: geopolimer bubur yang sangat alkali dicampur dengan minyak menghasilkan in situ surfaktan karboksilat (sabun) dan gliserol (CH2 (OH) -CH (OH) -CH2 (OH)) molekul, melalui reaksi penyabunan. Kelebihan KOH hadir dalam perumusan bubur memastikan bahwa trigliserida minyak mengkonversi sepenuhnya menjadi sabun dan gliserol. Gliserol adalah molekul yang larut air yang bisa digali oleh air panas setelah proses curing meninggalkan (meso) pori-pori. Molekul-molekul sabun yang terbentuk in situ menstabilkan gelembung gas yang dihasilkan oleh pencampuran dan dekomposisi peroksida, yang menyebabkan untuk membuka, sel-sel yang saling berhubungan [12,15]. Oleh karena itu dapat diharapkan bahwa karakteristik kimia yang berbeda dari berbagai minyak akan mempengaruhi morfologi, maka kekuatan, dari MGFs. Mengingat bahwa nilai penyabunan (yaitu jumlah miligram kalium hidroksida yang dibutuhkan untuk saponify 1 g trigliserida) dari tiga minyak adalah sekitar 190, [18,19] rasio K2O / SiO2 dalam bubur geopolimer sebelum dan sesudah penambahan dari minyak yang berbeda Selain itu 0,36 dan 0,29, masing-masing
Data menunjukkan bahwa penambahan minyak meningkat secara signifikan viskositas sistem, dan ini dapat dijelaskan oleh elastis
Pengaruh jumlah yang berbeda dari minyak zaitun dan hidrogen
peroksida
Pertama-tama, kita harus melaporkan bahwa waktu yang diperlukan untuk viskositas sistem untuk meningkatkan dengan persentase tertentu (120 atau 150%
sehubungan dengan nilai awal), efek yang disebabkan oleh perkembangan dari geopolymerization dalam campuran dengan waktu, meningkat dengan meningkatnya kandungan minyak zaitun. Hal ini dapat dijelaskan oleh konsumsi OH- oleh asam dari minyak, yang meningkat dengan meningkatnya fraksi volume minyak, oleh karena memperlambat kinetika reaksi geopolymerization [13]. Dalam kasus apapun, kali pengaturan untuk bubur yang dari urutan 90-110 menit, sehingga jauh melebihi waktu proses yang diperlukan untuk menghasilkan busa, dan karena itu tidak ada pengaruh tingkat yang berbeda dari geopolymerization pada total porositas dari sampel bisa disimpulkan.
Hasil dan pembahasan yang dilakukan oleh Jean Mathieu pin
pameran thermograms terkait untuk elaborasi MT dijelaskan di atas.
Pada pertama dinamis pemanasan lari, puncak endotermik terkait dengan SA meleleh sementarayangeksotermis dikaitkan dengan peristiwa reaksi kimia. Acara ini dapat dikaitkan dengan beberapa reaksi. Yang utama dapat berhubungan dengan epoksida / reaksi asam yang menghasilkan kelompok ester dengan pembentukan hidroksil a. Kemudian kaskade reaksi yang berbeda dapat terjadi berhubungan dengan esterifikasi dan transesterifikasi antara ester, asam karboksilat dan gugus hidroksil. Eterifikasi sebagai reaksi epoksida / hidroksil bisa terjadi [9], [10] serta epoksida homopolimerisasi pada suhu yang lebih tinggi. [11] Semua reaksi ini menyebabkan untuk menghasilkan oligomer yang dapat diamati oleh kristalisasi mereka / meleleh di kedua dan ketiga DSC berjalan. yang MTdihasilkan dicampur dengan PFA yang silang melalui reaksi Diels-Alder. [12], [13] Alih-alih reaktivitas baik diamati antara FA dan ELO, [14] reaksi antara resin PFA komersial (terutama terdiri di oligomer furanat) dan ELO / MT tidak mungkin (yaitu epoksida / reaksi alkohol) selama langkah curing. [15]
ditermogram PFA2 menguatkan hipotesis kami pada penghapusan SA oleh kloroform.berat Penurunan badan sekitar 450 ° C untuk kedua PFA1 dan PFA2 dapat dikaitkan kelangkah karbonisasi. Bentuk yang berbeda serta pergeseran suhu sedikit puncak turunan berat badan seharusnya reaksi yang berbeda yang terlibat dalam mekanisme karbonisasi, yang menyiratkan perbedaan dalam proses pembentukan pori-pori. Untuk mengamati pengaruh perlakuan kloroform dan proses karbonisasi, kami menguraikan empat bahan (lihat persiapan bahanberpori).Gambar 2 pameranyang bahan berporidihasilkan diuraikan pada 400 ° C. Distribusi pori-pori diameter antara 160 dan 1360 nm dengan bentuk melingkar untuk PFA1-400 sedangkan pori-pori yang berhubungan dengan PFA2- 400 tampaknya jauh lebih kecil rata-rata dengan ukuran diameter diperkirakan 100 nm.ini Perbedaan ukuran di korelasi yang baik dengan asumsi kami sebelumnya dan berpendapat dalam mendukung peranutama dari dekarboksilasi SA pada mekanisme pori-pori formasi. Selanjutnya, seperti yang diamati oleh EDS dengan sekitar 20% oksigen dan di FT-IR spektrum kehadiran ester dan gugus asam memberikan pori yang baik okulasi potensial denganesterifikasi atau reaksitransesterifikasi.Skema merupakan organisasi diduga material. Pada tahap ini kita dapat mengusulkan penjelasan relatif terhadap mekanisme formasi pori-pori.ELO bermain di sini peran kompatibiliser antara resin PFA dan SA: SA tidak larut pada suhu tinggi dengan PFA, namun kami tidak mengamati pemisahan fasa antara MT dan resin PFA. Sebuah mikroemulsi antara PFA dan MT bisa dihasilkan, yang dalam perjanjian yang baik dengan ukuran pori-pori yang kita amati dalam Gambar 2 untuk PFA2-400. Bentuk bulat dari pori-pori yang diamati dalam PFA1-400 mikrograf juga berpendapat dalam mendukungpenjelasan ini.
Tidak ada perbedaan jelas dalam dua jaringan harapkan untuk ukuran yang lebih kecil (antara 200 dan 300 nm) dari busa untuk PFA2-800 yang menyatakan bahwa kelebihan SA memiliki efek padayang arsitekturdihasilkan. The termogram pada Gambar 1 C tampaknya mencapai dataran tinggi pada 800 ° C yang menunjukkan stabilitas yang relatif pada suhu ini. Selanjutnya pengobatan isotermal pada 800 ° C bisa menjaga tentang ukuran busa yang sama dan menstabilkan struktur. Kontak sudut pengukuran dipamerkan pada Gambar 1D, menyoroti permukaan hidrofobik dengan sudut 105,3 ° ± 1,6 ° untuk PFA1-400 dan 124,3 ± 2,1 ° untuk PFA1-800. Tes telahterealisasi dengan heptana juga. Sebuah perilaku lipofilik yang tinggi telah diamati: heptana tetesandiserap secepat itu menyentuh permukaan material. Sebagai aplikasi yang menarik, kita bisa membayangkan menggunakan busa ini mungkin titik awal untuk merancang bahan untuk menghilangkan minyak atau pelarut organik dari permukaan air.
KESIMPULAN
Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan mengenai bahan berpori dapat disimpulkan bahwa komposisi dari bahan sangatlah berpengaruh terhadap kuat tekan bahan tersebut sehingga bahan itu dapat bertahan lama. Selain itu selang waktu dan penentuan suhu pada saat pemanasan juga berpengaruh pada kualitas bahan yang dihasilkan.
Untuk menghasilkan bahan yang berpori dapat dilakukan dalam banyak metode contohnya dengan metode penambahan bahan lain yang dapat menguap saat dipanaskan sehingga tempat yang ditinggalkannya terdapat pori. Ataupun dengan pemanasan dengan suhu tertentu yang dapat memicu terbentuknya pori pori pada bahan
DAFTAR PUSTAKA
Chengying. B., dkk., 2016, “High strength metakaolin-based geopolymer foams with variable macroporous structure”, journal homepage: www.elsevier.com/locate/jeurceramsoc, Hal. 4243-4249
Xiang. L., dkk., 2017, “Carbon foams prepared from coal tar pitch for building thermal insulation material with low cost”, doi:10.1016/j.cjche.2017.04.012
Guo. Y., dkk., 2017, “Novel glass ceramic foams materials based on polishing porcelain waste using the carbon ash waste as foaming agent”, journal homepage: www.elsevier.com/locate/conbuildmat, Vol. 125 {30). Hal. 1093-1100
Jean-Mathiue. P., 2017, “Green design of nanoporous materials and carbonaceous foams from polyfurfuryl alcohol and epoxidized linseed oil”, http://dx.doi.org/10.1016/j.matlet.2017.03.058, Vol. 196. Hal 238-241
Ji-Hyun. K., dkk, 2016 “The enhanced thermal and mechanical properties of
graphite foams with a higher crystallinity and apparent density”, http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2017.04.071
Makalah
Tugas kapita selekta
Pembuatan Material Berpori dengan Bahan utama yang Berbeda
Nama : Muh. Aswan
Nim : H21114021
Prodi : Fisika
Program studi fisika departemen fisika fakultas matematika dan ilmu pengetahuan alam {MIPA)Universitas Hasanuddin
Makassar 2016/2017
Nama : Muh. Aswan
Nim : H21114021
Prodi : Fisika
Program studi fisika departemen fisika fakultas matematika dan ilmu pengetahuan alam {MIPA)Universitas Hasanuddin
Makassar 2016/2017
Advertisement
Loading...
