Judul: Desain Proses Isolasi dan Aplikasi Nanokristalin Selulosa dari Frond Sagu sebagai Serat Penguat untuk Bead Komposit Adsorben Pewarna
Abstrak: Frond sagu merupakan pucuk batang pohon sagu dengan panjang sekitar 10- 20% dari batang sagu yang dibuang sebagai limbah lignoselulosa dari proses produksi pati sagu. Indonesia merupakan penghasil sagu terbesar di dunia, sehingga frond sagu ketersediaan sangat berlimpah, namun tidak termanfaatkan. Disisi lain, limbah dari berbagai jenis pewarna sintetik juga dihasilkan dalam jumlah berlimpah dari kegiatan industri tekstil, karet, plastik, kertas, farmasi, kosmetik, percetakan dan makanan. Limbah-limbah ini perlu penanganan dan pengelolaan agar tidak mencemari lingkungan. Penelitian ini mempunyai 3 tujuan utama yaitu: (1) isolasi dan modifikasi selulosa dan NCC, (2) sintesis bead komposit pati, alginat/kitosan dengan penguat NCC, dan (3) pengujian kinerja adsorpsi-desorpsi adsorben bead komposit pada larutan pewarna kationik dan anionik. Serat frond sagu mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignin masingmasing 23.70%, 26.14% dan 29.70% dengan derajat kristalinitas 30.90%. Serat ini berpotensi digunakan sebagai bahan selulosa. Proses isolasi selulosa dilakukan dalam dua tahap yaitu proses delignifikasi dan bleaching. Proses delignifikasi sebaiknya menggunakan konsentrasi NaOH 10% (b/v) selama 2 jam, pada suhu 100oC dan dilanjutkan dengan proses bleaching menggunakan agen alkali hidrogen peroksida selama 2 jam pada suhu 90oC, sehingga dihasilkan selulosa frond sagu. Proses delignifikasi dan bleaching mampu meningkatkan kemurnian selulosa yang ditandai dengan peningkatan derajat kristalinitas serat frond sagu dari 30.9% menjadi 60.30%, kadar selulosa dari 23.70% menjadi 68.42%, sedangkan kadar lignin menurun dari 29.70% menjadi 3.84% dan hemiselulosa dari 26.14% menjadi 2.81%. Karakteristik ini berpotensi digunakan sebagai bahan NCC. Isolasi NCC dari selulosa frond sagu dilakukan dengan optimasi hidrolisis asam sulfat pada berbagai variasi konsentrasi asam sulfat, suhu dan waktu proses menggunakan pemodelan dengan metode Respone Surface Methodology. Kondisi optimum proses isolasi NCC diperoleh pada konsentrasi asam sulfat 56.46%, suhu 60.51oC dan waktu proses 48.57 menit dengan nilai prediksi derajat kristalinitas dari model yaitu sekitar 74.01%. Isolasi NCC dengan asam sulfat mampu meningkatkan derajat kristalinitas dari 60.30% (selulosa) menjadi 70.63% (NCC) dengan ukuran diameter serat yaitu berkisar antara 6.89 nm sampai 22.91 nm. Modifikasi selulosa dan NCC telah berhasil dilakukan yang ditandai oleh perubahan muatan permukaan selulosa dan NCC dari bermuatan negatif menjadi positif. Proses modifikasi dengan agen kationik cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) dan 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride (CHPTAC) menyebabkan derajat kristalinitas selulosa termodifikasi menurun sekitar 30% terhadap selulosa dan NCC termodifikasi menurun 15% terhadap NCC. Stabilitas termal selulosa dan NCC termodifikasi juga menurun masing-masing sekitar 5% pada selulosa dan 10% pada NCC terhadap derajat kristalinitas serat sebelum dimodifikasi. Meskipun karakteristik selulosa dan NCC termodifikasi mengalami penurunan, namun perubahan muatan dari anionik menjadi kationik menunjukkan modifikasi kationik telah berhasil dilakukan. Selanjutnya, selulosa dan NCC termodifikasi berpotensi diaplikasikan dalam bidang yang lebih luas, terutama pada senyawa-senyawa polimer non-polar maupun hidrofobik. Sementara itu, NCC mempunyai nilai aspek rasio panjang terhadap diameter serat (L/d) tinggi, derajat kristalinitas dan stabilitas cukup tinggi, sehingga berpotensi diaplikasikan sebagai bahan penguat komposit. Aplikasi NCC sebagai penguat komposit pati, alginat/kitosan (Pati-Alg/Chi) menunjukkan bahwa konsentrasi NCC berpengaruh positif terhadap karakteristik fisik mekanik bead komposit. Peningkatan konsentrasi NCC dari 0% sampai 0.2% pada komposit Pati-Alg mampu meningkatkan kekerasan, kekuatan tekan, modulus Young dan stabilitas termal masing-masing sekitar 80%, 45%, 120% dan 14% terhadap bead komposit Pati-Alg tanpa NCC. Sementara itu, peningkatan konsentrasi
Keyword: adsorpsi, frond sagu, komposit, nanokristalin selulosa

Judul: Nanoserat Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Penguat Film Komposit.
Abstrak: Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) memiliki potensi sebagai sumber nanoserat untuk penguat film komposit karena dapat diperbaharui, dapat terdegradasi, berdensitas rendah, pengganti serat sintetis, dan memiliki sifat mekanis yang baik. Metode isolasi nanoserat dapat dilakukan melalui metode mekanik, kimiawi, biologi, atau kombinasi ketiga metode di atas. Di sisi lain, polimer polivinil alkohol (PVA) dan citosan dapat dicampurkan untuk mendapatkan sifat-sifat baru film komposit, yaitu mudah terdegradasi, sifat fisis dan mekanik yang baik, penghalang air dan oksigen, dan antimikroba. Untuk memaksimalkan sifat polimer campuran tersebut, nanoserat TKKS dapat digunakan sebagai bahan penguat. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap, yaitu: 1) karakterisasi sifat−sifat dasar kumpulan pembuluh TKKS, 2) isolasi nanoserat TKKS dengan metode mekanik multitahap atau steam explosion berperlakuan kimiawi, dan 3) fabrikasi dan karakterisasi film komposit PVA/citosan/nanoserat TKKS. Pada penelitian tahap I, perlakuan panas suhu 190 ºC dapat mengubah sifat dasar (sifat morfologi, kimiawi, dan panas) kumpulan pembuluh TKKS. Terjadi perubahan warna selama perlakuan pengovenan kumpulan pembuluh TKKS dan silika masih terdeposit pada kumpulan pembuluh TKKS. Setelah penggilingan selama 27 menit pada 2895 rpm, serat mengalami kerusakan, tidak rata, dan bergelombang pada permukaan luar. Selain itu, ukuran partikel serat yang dihasilkan berkisar antara 322.25 hingga 479.80 nm dan terjadi perubahan persentase elemen kimiawi dari C, O, K, dan Si. Stabilitas panas hasil pengovenan dan penggilingan TKKS mengalami sedikit perubahan pada puncak suhu evaporasi, degradasi hemiselulosa, dan degradasi selulosa dan lignin. Pada tahap penelitian II, nanoserat TKKS berhasil diisolasi dengan metode mekanik multitahap (nanoserat lignoselulosa) dan steam explosion berperlakuan kimiawi (selulosa termikrofibrilasi). Nanoserat lignoselulosa (LCNFs) memiliki permukaan yang tidak rata, tidak halus, dan teragregasi setelah dikeringan dengan oven. Ukuran optimal LCNFs yang berhasil diisolasi antara 53.72 hingga 446.80 nm untuk penggilinggan 7 kali dengan sifat stabilitas panas paling rendah. Terjadi pergeseran bilangan gelombang, perubahan polimorfik selulosa, penurunan ukuran kristal atom, dan peningkatan kristalinitas dengan peningkatan waktu penggilingan. Penggilingan bervibrasi diprediksi dapat mentransformasi selulosa I ke selulosa II dikarenakan bagian amorf LCNFs sangat rentan untuk mengalami penyusunan struktural dan molekuler. Setelah mengalami pengovenan, selulosa termikrofibrilasi (MFC) memiliki permukaan luar yang halus dan rata dengan bentuk nanoserat individu agak bulat keovalan. Rentang diameter MFC berkisar antara 23.45 nm hingga 77.65 nm untuk perlakuan satu kali steam explosion. Selulosa termikrofibrilasi memiliki bentuk selulosa I, dan mengalami penurunan elemen Si, hemiselulosa, dan lignin. Peningkatan waktu steam explosion meningkatkan derajat kristalin dan stabilitas panas MFC. Pada tahap penelitian III, PVA/citosan film komposit diproduksi dengan metode solvent casting dengan konsentrasi bahan penguat LCNFs (0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5%, 7.5%, and 10%) dan MFC (0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2.5%, 5%, dan 7.5%) yang berbeda−beda. Peningkatan konsentrasi LCNFs di atas 0.5% dan MFC di atas 5% pada polimer campuran PVA/citosan menyebabkan kekasaran dan diskontinuitas, dan munculnya tonjolan keluar dan agregasi serat pada permukaan film komposit. Penambahan bahan penguat tersebut meningkatkan penyusunan molekular amorf film dan mengubah struktural periodik kristal film. Bahan penguat amorf LCNFs mengurangi proses nukleasi sedangkan kristalin MFC meningkatkan proses nukleasi pada polimer campuran sehingga mempengaruhi sifat mekanis film komposit. Terdapat pergeseran bilangan gelombang dan perubahan intensitas dari PVA/citosan film komposit ketika diperkuat dengan LCNFs dan MFC, yang mengindikasikan adanya
Keyword: nanoserat, isolasi, karakterisasi, film komposit

Judul: Dynamical System of Hepatitis B in Three Groups with Vaccination
Abstrak: The aim of this study is to modify the hepatitis B transmission model in three age groups involving vaccination from the model conducted by Zhoe and Zhang.The method used is to analyze the stability of the fixed point and its basic reproduction number (R_0). Performed stability analysis and numerical simulation to see population dynamics. Next, a sensitivity analysis of the parameters was carried out to see its effect on R_0. From the analysis obtained two fixed points, namely non-endemic and endemic fixed points. Non-endemic fixed points are locally asymptotically stable if R_0 <1 Meanwhile, the endemic fixed point is locally asymptotically stable if R_0 > 1. Hepatitis vaccination affects the number of susceptible population, because the more successful the vaccination, the smaller the number of susceptible populations so that the smaller the population will be infected.
Keyword: Dynamic, Hepatitis B, Vaccine, Mathematical model