Pengaruh Variasi Silylating Agent terhadap Physical Properties Silika Aerogel yang Disintesis dari Limbah Kulit Jagung

Abstract

Limbah kulit jagung merupakan salah satu bahan baku yang berpotensi untuk dimanfaatkan menjadi silika aerogel karena kandungan silikanya yang cukup tinggi, yaitu sebesar 78,99% massa abu. Silika aerogel adalah material berpori dengan luas permukaan yang tinggi, porositas tinggi, densitas rendah, konduktivitas termal rendah, dan insulasi termal yang baik. Pada penelitian ini, silika aerogel disintesis menggunakan metode sol-gel dan cationic exchange pada kondisi tekanan atmosferik dengan modifikasi permukaan serta pertukaran pelarut menggunakan n-heksana. Sintesis dimulai dengan pembuatan asam silikat yang diperoleh dari abu limbah kulit jagung dan diekstraksi dengan larutan natrium hidroksida. Kemudian dilanjutkan dengan proses cationic exchange dimana larutan silikat dilewatkan dengan resin penukar ion. Sebelum silika aerogel dikeringkan terjadi proses modifikasi permukaan dengan penambahan silylating agent menggunakan methyltrichlorosilane (MTCS), hexamethyldisilazane (HMDZ), dan polydimethylsiloxane (PDMS). Modifikasi tersebut bertujuan untuk meminimalkan terjadinya keretakan yang terjadi saat proses pengeringan. Selanjutnya dilakukan proses pengeringan pada suhu 80 oC selama 4 jam. Silika aerogel yang diperoleh akan dianalisis menggunakan X-Ray Diffract Spectroscopy (XRD), pengukuran densitas, dan BET Surface Area and Pore Size Characterization. Silika aerogel yang telah didapatkan dengan modifikasi MTCS, HMDZ, dan PDMS memiliki yield rata-rata sebesar 62,64%, 43,21%, dan 36,67% massa. Kehadiran puncak lebar dalam pola difraksi XRD mengungkapkan sifat amorf dari silika aerogel yang telah disintesis. Dari ketiga variasi silylating agent yang digunakan, MTCS 0,4 mL menghasilkan densitas paling rendah sebesar 0,2276 gr/cm3. Pada penambahan silylating agent MTCS, HMDZ, dan PDMS dihasilkan silika aerogel dengan luas permukaan masing-masing 497,0138 𝑚2/g, 421,2431 𝑚2/g, dan 412,6638 𝑚2/g, serta dan ukuran pori masing-masing 5,9599 nm, 7,7768 nm, dan 7,9681 nm.