sintesis dan karakterisasi tio2 dan zno nanopartikel dengan metode sol

7/23/2019 Sintesis Dan Karakterisasi TiO2 Dan ZnO Nanopartikel Dengan Metode Sol

1/12

Sintesis dan Karakterisasi TiO2 dan ZnO Nanopartikel Dengan

Metode Sol-Gel

ABSTRAK

Penelitian ini menggambarkan perbandingan sintesis dari berbagai sena!a ait" TiO2 dan

ZnO dengan mengg"nakan metode sol-gel # Dengan metode ang sama ini$ akan terli%at %asil

per&obaan ang ber'ariasi# Sedangkan karakterisasi ter%adap berma&am-ma&am ba%an ata"

material terseb"t dig"nakan (RD )Di*raksi sinar-(+# Selain karakterisasi dengan (RD$

dig"nakan spektro*otometer ,-is$ .T/R )."orier Trans*orm /n*ra Red+$ T%ermo

Gra'imetri& )TGA+ ata"p"n analisis *lo"resensis## Dengan metode ang &"k"p seder%ana ini

di%arapkan bisa memberikan in*ormasi dan pengeta%"an ang lebi% dari makala% ini#

P0NDA1,,AN

Sena!a TiO2 dan ZnO mer"pakan material ang sama-sama semikond"ktor dimana

ked"ana memiliki energi serapan didaera% "ltra'iolet# TiO2 mer"pakan meterial ang baik

"nt"k degradasi pol"tan lingk"ngan karena memiliki akti'itas *otokatalisis ang tinggi$tidak

bera&"n dan stabil dalam lar"tan berair# Sedangakan ZnO mer"pakan sala% sat" oksida

semikond"ktor ang memeiliki si*at k"rang lebi% sama dengan TiO2 dimana ked"ana

memeiliki energi penerapan sinar di daera% "ltra'iolet#

Aplikasi serta man*aat dalam ke%id"pan dari sena!a TiO2 dan ZnO ait" lebi% ter%adap

energi$ seperti solar sel$ *otokatalisis$ pen3erni%an$ serta alat-alat elektronik# Kem"dian dalam

makala% ata" penelitian ini dig"nakan metode sol-gel ang sebenarna &o&ok dig"nakan"nt"k preparasi *ilm lapis tipis ata"p"n material sena!a ang berbent"k po!der# Metode

sintesis mengg"nakan sol-gel "nt"k material berbasis oksida berbeda-beda bergant"ng

prek"rsor dan bent"k prod"k ak%ir$ baik it" po!der$ *ilm$ aerogel$ ata" serat#

Prek"rsor )sena!a a!al+ dalam proses sol-gel ters"s"n atas "ns"r logam ata" metaloid ang

dikelilingi ole% ligan# Pada "m"mna prek"rsor ang dig"nakan ait" logam alkoksida ata"

garam anorganik# Dari lar"tan prek"rsor terseb"t akan terbent"k sol# Per"ba%an bent"k sol

men3adi bent"k gel ter3adi melal"i reaksi %idrolisis dan reaksi kondensasi# Pada reaksi

%idrolisis ter3adi penempelan ion %idroksil pada atom logam dengan pem"t"san pada sala%

sat" ikatan logam alkoksida ata" garam anorganik# Kem"dian molek"l ang tela%ter%idrolisis dapat bergab"ng membent"k %asil reaksi kondensasi$ dimana d"a logam

digab"ngkan melal"i rantai oksigen# Polimer-polimer besar terbent"k saat reaksi %idrolisis

dan kondensasi berlan3"t$ ang ak%irna meng%"b"ngkan polimer-polimer terseb"t ke dalam

bent"k gel#

,nt"k mendapatkan prod"k oksida$ ada sat" ta%ap lan3"tan pada proses sol-gel ait"

per"ba%an bent"k gel men3adi prod"k oksida melal"i dring dan *iring# Gel biasana ters"s"n

atas material amor* ang terdapat pori-pori berisi &airan# 4airan ini %ar"s di%ilangkan

se%ingga gel men3adi 5erogel ata" dr gel melal"i proses dring# Selama *iring$ 5erogel ata"

dr gel mengalami densi*ikasi dan per"ba%an bent"k str"kt"r kristal )men3adi glass ata"

kristalin+#


2/12

0KSP0R/M0N

Metode ang dig"nakan sama ait" metode sol-gel nam"n material ata" ba%anna berbeda$

ait" TiO2 dan ZnO# Perlak"an ata"p"n ta%ap-ta%ap "nt"k sem"a ba%an dari 6 3"rnal k"ranglebi% %ampir sama ait" preparasi a!al$ "3i penda%"l"an$ sintesis$ dan karakterisasi#

Berdasarkan ke-6 3"rnal ait" dig"nakan metode sol-gel$ material ang akan dianalisis %ar"s

berbent"k po!der ata" ber"pa padatan kristal dimana proses ang dilak"kan bisa 3adi dengan

proses pengeringan# Prod"k ang ingin di%asilkan dari penelitian ini ait" ber"pa oksida$

maka prod"k ang di%asilkan bergant"ng dengan prek"rsor ata" lar"tan a!alna#

Kem"dian "nt"k karakterisasi ang dig"nakan ait" bisa melal"i spektro*otometer ,'-is$

(RD )Di*raksi Sinar-(+$ .T/R )."orier trans*orm in*rared+$ T%ermo gra'imetri& )TGA+

ata"p"n analisis *lo"resensis#

1AS/ DAN P0MBA1ASAN

1.Sintesis TiO2 Nano Powder dengan Metode Sol-Gel dan digunakan untuk fotokatalis

0ksperimen7 TiO2 nanopartikel disiapkan terlebi% da%"l" dengan metode sol-gel dengan &ara

89 ml titani"m alko5ide di&amp"rkan dengan :9 ml 2-propanol pada s"%" kamar# ar"tan

&amp"ran ini kem"dian ini di tamba%kan dengan 89 ml ak"ades dan 89 ml 2-propanol#

Kem"dian &amp"ran lar"tan di keringkan pada s"%" 896o 4 dalam beberapa 3am dan

kem"dian meng%asilkan kristal ber!arna k"ning#

Karakterisasi7 Berik"t ini %asil pengamatan ter%adap sampel7


3/12

Sedangkan karakterisasi dengan (RD meng%asilkan kromatogram ait"7

.ig#2 diatas menggambarkan analisis sampel dengan 5-ra di**ra&tion )(RD+ pada 2

dengan s"%" antara 29-:6Oang meng%asilkan empat peak# Dengan (RD men"n3"kan ba%!a

bagaimana kem"rnian s"at" sampel dili%at dari peak ang ada#

1asil7 Titani"m dioksida nanopartikel ait" dengan "k"ran partikel 82nm dan 29nm tela%

ber%asil di sintesis dimana kem"rnian ang di%asilkan berada pada p1 ;$ dimana sebel"mna

di"3i pada 'ariasi P% ;$9 m2?g ang mana %al terseb"t berperan 69@ dari sampel#

2. Sintesis TiO2 Nanopartikel dengan Metode Sol-Gel

0ksperimen7 sintesis TiO2 nanopartikel ait" dilak"kan preparasi terlebi% da%"l"# Titani"m

tetra isopropo5ide sebagai prek"rsor di&amp"rkan dan dianalisis dengan lar"tan asam klorida$

etanol dan air# Sem"ana terseb"t di&amp"r dan diad"k dengan magneti& stirrer k"rang lebi%

selama ;9 menit dalam p1 asam ait" 8$6# Kem"dian &amp"ran ba%an terseb"t ditamba%kanlagi ak"ades lal" di magneti& stirrer selama 2 3am dalam s"%" r"angan# Terak%ir lar"tan

dikeringkan pada temperat"r 829 94 selama k"rang lebi% 8 3am se%ingga meng%asikan

po!der ata" b"b"k#

1asil dan karakterisasi7 Titani"m dioksida nanopratikel disiapkan ait" dengan lar"tan

trisodi"m sitrat pada s"%" kamar tanpa pemisa%an# Kem"dian karakterisasi ang dig"nakan

ait" (RD dan .T/R dimana meng%asilkan peak sebesar 28 &m -8dan :82 &m -8# Kem"dian

karakterisasi dengan (RD dimana 'arisai s"%" ait" 269$ ;9$ :>9$ 6:9$ 669$ 29$ =9$


4/12

Karakterisasi dengan S0M )S&annin ele&tron mi&ros&op+ dapat dili%at dari %asil analisis

berik"t7

Karakterisasi dengan .T/R ).o"rier trans*orm in*rared+ spe&tra analsis ait"

Dari karakterisasi dengan .T/R$ peak ait" ;:69 &m-8 $ ;; &m-8ber%"b"ngan dengan 'ibrasi


5/12

pada ikatan 4O# Peak 8;=: &m-8dan 8866 &m-8membent"k 'ibrasi ikatan 4-O# Sedangkan

peak 28 &m-8$ 6=: &m-8$ 6:= &m-8$dan :82 &m-8membent"k 'ibrasi Ti-O#

Karakterisasi dengan spektro*otometer ,-is ait"7

Analisis dengan .l"oresensis dimana meng%asilkan emisi peak ait" pada 682 nm dengan

eksitasi peak 69


6/12

Kesimp"lan7 Titania nanoparti&les ber%asil disintesis dengan baik mengg"nakan metode sol-

gel dimana setela% dianalisis mengg"nakan (RD "nt"k men"n3"kkan kem"rnian ang tinggi

dari sampel$ dengan spektra ,-is di%asilkan energi band gap sebesar ; e$ angka terseb"t

men"n3"kkan ba%!a dapat diaplikasikan pada energi solar &ell# Dengan analisis *l"ores&ene

men"n3"kan akti'itas p%oto&ataliti& ang tinggi# Kem"dian dengan TGA men"n3"kkan

stabilitas dari partikel titania ait"


7/12

Karakterisasi dengan analisis (RD dengan ait" meng%asilkan kromatogram sebagai

berik"t 7

Sedangkan berik"t ini %asil analisis sampel dengan S&anning 0le&tron Mi&roskop )S0M+7

Kem"dian analisis dengan .T/R meng%asilkan kromatogram ait" peak ;:99 dan 8;8$&m-8berada pada 'ibrasi ikatan-O1$ lal" peak :;6$=8 &m-8$ :$


8/12

saling berikatan dan ber'ibrasi dengan mode Ti-O-Ti# Sedangkan tidak ada ang ter3adi pada

peak 2=99 &m-8 dimana artina sena!a ang ada darisampel ait" sena!a organik

sem"ana# Berik"t kromatogramna 7

Kesimp"lan7 titani"m dioksida nanopartikel ber%asil disintesis dengan metode sol-gel dan

dikarakterisasi dengan (RD$ S0M$ dan .T/R# Dimana sebel"m di karakterisasi material ata"

ba%an ang akan dianalisis dilak"kan ta%ap preparasi terlebi% da%"l" ait" ba%an %ar"s

berbent"k po!der ata" b"b"k#

:# Sintesis dan Karakterisasi nO Nanopartikel

0ksperimen7 Cin& a&etate de%drate )Zn)41;4OO+2#212O+ 8M di&amp"rkan dengan 69 ml

ak"ades bersama Al)NO;+;#=12O dan diad"k selama ;9 menit pada s"%" >9O4# Kem"dian

ditamba%kan asam &itri& ata" 41>O< "nt"k memperole% p1 8$6# al" ditamba%kan 89 ml

N12 dan di sentri*"ge dan di o'en pada s"%" 899O4# Terak%ir di kalsinansi agar men3adi

kap"r ata" b"b"k po!der dengan pemanasan 99O4 selama : 3am# Berik"t &ara ker3ana7


9/12

Analisis dan karakterisasi7 berdasarkan sampel ang diperole% maka dilak"kan karakterisasi

dengan (RD$ S0M$ spektrometer ,-is# Berik"t ini adala% gambar %asil karakterisasi7

Berdasrkan tabel pengamtan diatas ait" men"n3"kkan ba%!a semakin besar konsentrasi

sampel makan akan di%asilkan energi band gap semkain besar nam"n "k"ran partikel sampel

semakin ke&il#

Kem"dian berik"t analisis dengan S0M dapat diamati ait"7


10/12


11/12

!. Preparasi pol"#N-$in"lp"rrolidone%- dalam sta&ilitas koloid nO nanopartikel

Zin& a&etate di%drate )Zn)OA&+2212O+ po!der )9#:;= g+ ditamba%kan kedalam lar"tan

KO1 )9#92E9#9: M+# Pol)N'inlprrolidone+ PP di&amp"rkan kedalam met%anol dan

diad"k pada s"%" kamar kem"dian lar"tan ZnO di'ariasikan dengan perbandingan Zn7PP

)*rom 879#8 to 879#6 !t @+# Kem"dian disiapkan lar"tan dan dimas"kkan ke dalamerlenmeer dan dipanaskan pada s"%" 9O4 selama k"rang lebi% : 3am# Selan3"tna

sedemikian r"pa sampel diperole% ait" ber"pa b"b"k po!der# Setela% diperole% b"b"k

po!der maka sampel bar" bisa di karakterisasi# B"b"k po!der terseb"t kem"dian dilar"tkan

dengan et%enol dan didinginkan pada s"%" kamar# Metode karakterisasi ang dig"nakan

dalam penelitian ini ait" (RD dan dilan3"tkan dengan .T/R#

Berik"t sampel ang akan dianalisis7

Berik"t ini dengan metode (RD diperole% peaks "nt"k 2 ;8$:O$ ;$82o$ $62O$ >$82o$ =$8>O$ O$ dan


12/12

K0S/MP,AN AK1/R7

Dari berbagai 3"rnal ang tela% di re'ie! dimana dari setiap penelitian dig"nakan metode sol-

gel dan karakterisasi dengan berbagai instr"men ait" diantarana spektro*otometer ,'-is$

(RD )Di*raksi Sinar-(+$ .T/R )."orier trans*orm in*rared+$ T%ermo gra'imetri& )TGA+

ata"p"n analisis *lo"resensis# Nam"n material ata" ba%an ang akan dianalisis di preparasi

sedemikian r"pa agar ba%an ata" material ang akan dianalisis berbent"k po!der da%"l" agar

bisa di analisis dengan metode sol-gel#

sintesis dan karakterisasi tio2 dan zno nanopartikel dengan metode sol

Documents