teknologi nano dan enkapsulasi logam dalam …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2455.pdf · pad a...

5
Proseding Pertemuan don Presentasi I!miah P3TM-BATAN. Yogyakarla 25 -26 Ju/i 2000 Buku I vii TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM STRUKTUR ZEOLIT Yateman Arryanto Kelompok Riset Material Anorganik. JurI/san Kimia FMIPA UGM; Sekip Utara. Yogyakarta ABSTRAK TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM STRUKTUR ZEOLII: Minat dalam bidang temologi nanD. khususnya dalam bidang sintesis material berukuran nanD (struktur nanD. phasa nanD atau kristal nanD)pada era abad ini telah berkembang dengan pesat. Dalam paper ini mama nanD teknologi. kJlususnya dalam bidang sintesis partikel nanD pada kerangka zeolit dan aplikasinya dalam bidang photokatalis akan diuraikan. Juga akan diuraikan sintesis oksida besi pada kerangka zeolit-Y dan distribusi ionnya. ABSTRACT NANOTECIINOLOGY AND METAL ENCAPSULATION IN TilE ZEOL/T STRUCTURE. Interest in the field of nanotechnology. especially in the synthesis of nanoscale materials (nanostructured, nanophase or nanocrystalline) has been fastly growing over the past decade. In this paper what is the nanotechnology, especially in the synthesis of nano particles on zeolite structure and the application of the particles in the field ofphotocatalysis will be described. It will also been described the synthesis of iron oxide particles on the zeolite-Y structl/re and theirs distribl/tion on the zeolite. PENDAHULUAN Para ahli kimia dan biologi bekerja keras untuk mengembangkan metoda sintesis material nano berdasarkan inspirasi senyawa alam dalam makhluk hidup. Sedangkan para ahli fisika, instrumentasi dan elektronika bersama-sama merancang mesin-mesin dengan kecermatan yang sangat tinggi yang mampu memberikan informasi tentang citra penataanatom dalam material berskal~ atomik (material nano). Dalam paper ini diuraikan secara singkat tentang teknologi nano yang kemudian diurajkan juga ten tang sintesis material nano dan beberapa contoh pemanfaatanmaterial nano. Tinjauan tentang enkapsulasi ion logam pada kerangka zeolit juga akan disajikan, khususnya uraian tentang sintesis material nano oksida besi dan uji karakterisasi oksida tersebut yang dilakukan oleh kelompok riset material anorganik. Diharapkan dengan uraian singkat ini dapat memperluas wawasan keilmuan para peneliti dan juga dapat mendorong kemajuan perkembangan keilmuan di Indonesia, khususnya bidang teknologi nano dan material nano. P ada 29 Desember 1959, Richard Feynmann seorang pakar Fisika Amerika dalam pidato pada pertemuan the American Physical Society berspekulasi tentang masa depan dunia dengan menyatakan "Consider thl! .fintll qul!sfiolr as fo wlretlrer, ultilrratelJ'-ilr fIre great fllfure-wl! call arralrge atoltrs tIre way we waitt; the very atolttS,all tIre way dowlrl JVlrat WOllld Irappelr if we corlld arralrge atoltrs olre by one fIre wiry we Ivaltt tl,elrr". Sejak pidato tersebut disampaikan, ternyata pidato tersebut mampu mempengaruhi pikiran para ilmuwan untuk memulai riset dalam bidang rekayasa berskala atomik. Dua puluh satu tahun kemudian yaitu pada tahun 1981, alat Scanning Tunncling Microscopc (STM) berhasil dibuat oleh Gerd Binning dan Heinrich Rohrer dari Laboratorium IBM di Zurich. Atas keberhasilannya membuat alat STM yang spektakuler tersebut, Binning dan Rohrer menerima hadiah nobcl pad a tahun 1986(IJ. Alat tersebut mampu memberikan informasi tentang citra penataan atom-atom pada permukaan suatu materi. Dengan kcberhasilan pembuatan alat terscbut membuktikan bahwa intuisi Feynmann mendekati kenyataan dan sejak itu kemajuan perkembangan riset dalam bidang nano teknologi menjadi lebih pesat. TEKNOLOGI NANO-MA TERIAL NANO TeknologiNano Makna dari teknologi nano adalah suatu paket teknologi di mana suatu obyek dalam dimensi

Upload: ngotu

Post on 03-Feb-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2455.pdf · pad a lingkungan kimia support material dan jenis ion logam yang akan disupportkan. sebagai

Proseding Pertemuan don Presentasi I!miahP3TM-BATAN. Yogyakarla 25 -26 Ju/i 2000 Buku I vii

TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAMSTRUKTUR ZEOLIT

Yateman ArryantoKelompok Riset Material Anorganik. JurI/san Kimia FMIPA UGM; Sekip Utara. Yogyakarta

ABSTRAKTEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM STRUKTUR ZEOLII: Minat dalambidang temologi nanD. khususnya dalam bidang sintesis material berukuran nanD (struktur nanD. phasananD atau kristal nanD) pada era abad ini telah berkembang dengan pesat. Dalam paper ini mama nanDteknologi. kJlususnya dalam bidang sintesis partikel nanD pada kerangka zeolit dan aplikasinya dalambidang photokatalis akan diuraikan. Juga akan diuraikan sintesis oksida besi pada kerangka zeolit-Y dan

distribusi ionnya.

ABSTRACTNANOTECIINOLOGY AND METAL ENCAPSULATION IN TilE ZEOL/T STRUCTURE. Interest inthe field of nanotechnology. especially in the synthesis of nanoscale materials (nanostructured, nanophaseor nanocrystalline) has been fastly growing over the past decade. In this paper what is the nanotechnology,especially in the synthesis of nano particles on zeolite structure and the application of the particles in the

field of photocatalysis will be described. It will also been described the synthesis of iron oxide particles on

the zeolite-Y structl/re and theirs distribl/tion on the zeolite.

PENDAHULUAN Para ahli kimia dan biologi bekerja kerasuntuk mengembangkan metoda sintesis materialnano berdasarkan inspirasi senyawa alam dalammakhluk hidup. Sedangkan para ahli fisika,instrumentasi dan elektronika bersama-samamerancang mesin-mesin dengan kecermatan yangsangat tinggi yang mampu memberikan informasitentang citra penataan atom dalam material berskal~atomik (material nano).

Dalam paper ini diuraikan secara singkattentang teknologi nano yang kemudian diurajkanjuga ten tang sintesis material nano dan beberapacontoh pemanfaatan material nano. Tinjauan tentangenkapsulasi ion logam pada kerangka zeolit jugaakan disajikan, khususnya uraian tentang sintesismaterial nano oksida besi dan uji karakterisasioksida tersebut yang dilakukan oleh kelompok risetmaterial anorganik. Diharapkan dengan uraiansingkat ini dapat memperluas wawasan keilmuanpara peneliti dan juga dapat mendorong kemajuanperkembangan keilmuan di Indonesia, khususnyabidang teknologi nano dan material nano.

Pada 29 Desember 1959, Richard Feynmannseorang pakar Fisika Amerika dalam pidato

pada pertemuan the American Physical Societyberspekulasi tentang masa depan dunia denganmenyatakan "Consider thl! .fintll qul!sfiolr as fowlretlrer, ultilrratelJ'-ilr fIre great fllfure-wl! callarralrge atoltrs tIre way we waitt; the very atolttS, alltIre way dowlrl JVlrat WOllld Irappelr if we corlldarralrge atoltrs olre by one fIre wiry we Ivaltt tl,elrr".Sejak pidato tersebut disampaikan, ternyata pidatotersebut mampu mempengaruhi pikiran parailmuwan untuk memulai riset dalam bidangrekayasa berskala atomik.

Dua puluh satu tahun kemudian yaitu padatahun 1981, alat Scanning Tunncling Microscopc(STM) berhasil dibuat oleh Gerd Binning dan

Heinrich Rohrer dari Laboratorium IBM di Zurich.Atas keberhasilannya membuat alat STM yangspektakuler tersebut, Binning dan Rohrer menerimahadiah nobcl pad a tahun 1986(IJ. Alat tersebutmampu memberikan informasi ten tang citrapenataan atom-atom pada permukaan suatu materi.Dengan kcberhasilan pembuatan alat terscbutmembuktikan bahwa intuisi Feynmann mendekatikenyataan dan sejak itu kemajuan perkembanganriset dalam bidang nano teknologi menjadi lebih

pesat.

TEKNOLOGI NANO-MA TERIAL NANO

TeknologiNanoMakna dari teknologi nano adalah suatu

paket teknologi di mana suatu obyek dalam dimensi

Page 2: TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2455.pdf · pad a lingkungan kimia support material dan jenis ion logam yang akan disupportkan. sebagai

Proseding Pertemuan dan Presentasi /lmiahP3TM-BATAN, Yogyakarta 25 -26 Juli 2000viii Buku /

kali lebih tinggi dari baja, beratnya en am kali lebihringan, merupakan penghantar panas dan listrikyang sangat baik, dan bahan yang sangat pentinguntuk menyimpan energi, bahan pembuat pesawatruang angkasa dan bahan scrat optik.

Para peneliti dalam bidang tcknologi nanD,bcrharap bahwa pad a suatu saat akan bcrhasilmembuat sensor kecil yang nantinya dapatdicangkokkan dalam tubuh manusia dan dapat

digunakan sebagai pengawas komponen penyusundarah. Sensor-sensor tersebut juga berlaku sebagairobot peramal kecil yang bergerak dalam alirandarah dan mampu membuka urat nadi yang buntuatau mampu mem_betulkan bagian-bagian yangrllsak di dalam otak. Ilarapan ini kiranya bukansuatu harapan yang kosong mengingat perkembang-an kemajuan dalam bidang instrumentasi pembuatanalat tunneling mikroskop maju dengan pesat.

Dengan perkembangan teknologi nano yangpesat ini bagaimana kehidupan manusia di masayang akan datang, dapatkah kita ramalkankehidupan terse but ? Dalam era masa yang akandatang diharapkan manusia akan lebih mampumengontrol proses evolusi, mampu melakukanperhaikan kualitas gen manusia, proses industrimenjadi lebih efisien, murah dan ramah lingkungan.Apakah ramalan terse but akan terwujud sepenuhnyatergantung pada ketckunan, kerja kcras dankreativitas para peneliti.

Material NaIto

Kebutuhan pacta senyawa berukuran atauberstruktur nano untuk teknologi bidang elektronik,optik dan optoelektronik, menyebabkan perhatianorang terpusatkan pacta pencarian metoda baruuntuk sintesis material nano. Yang dimaksuddengan material nano adalah material yang memilikiukuran partikel sebesar I -100 nanometer (10.9 m).Material nano bisa dalam bentuk senyawa organikatau anorganik, jika partikelnya berbentuk kristaldisebut sebagai material kristal llano. Sintesismaterial nano tidak hanya menghasilkan butiranyang berukuran nano, tetapi juga membentukstruktur pore yang dapat meningkatkan selektivitassifat katalitik dan stabilitas katalis pacta temperaturtinggi. Sifat fisika dan kimia material nano sangatberbeda dengan material yang sarna tetapi dalamukuran yang besar (bulk). Pad a ukuran yang sangatkecil (nanometer), aprtikel magnetik menjadidomain tunggal, sedangkan pacta bulk materialberupa multidomain. Partikel magnetik yang sangatkecil menampakkan sifat yang khas sepertisupermagnetik dan quantum tunneling magneti-zation, sehingga partikel nano magnetik maerupa-kan bahan yang sangat potential untuk digunakan

nanometer (10.9 m) direkayasa atau diproduksiuntuk suatu tujuan tertentu. Dalam rekayasa danproses produksi ini berjalan suatu proses kontrolstruktur materi oleh material support atau hostmaterial. Proses kontrol ini berjalan sangat cermatdan murah, yang sangat dipengaruhi oleh strukturmolekul dan lingkungan kimiawi molekulpengontrol. Jika molekul pengontrol berupa molekulsering disebut sebagai Teknologi Nano Molekular.Polusi dan penyakit fisik yang dialami manusiamerupakan suatu contoh proses kontrol yang tidakbaik dalam teknologi llano.

Para ahli kimia dan biologi telah bekerjakeras untuk mempelajari bagaimana struktur-struktur molckul dalam skala nano dapatmembangun suatu zat at au materi baru berskalanano dengan sifat dan fungsi tertentu. Mekanismealami pada sintesa protein atau proses biomieralisasidalam sistem kehidupan dapat memberikan inspirasibagi para ahli kimia untuk menciptakan mesin-mesin moleku[ pengontrol sintesis berskala llano.Dengan mengatur atom-atom dalam molekulberskala nano dapat dihasilkan bahan-bahan baruyang kuat, ringan dengan harga murah.

Dalam bidang teknologi bahan telah berhasildisintesis bahan-bahan baru seperti serat karbon,teflon, lem super (super glue). Ide yang sangatbrilian dalam bidang ini adalah menciptakan bahanyang bersifat clan berfungsi seperti kayu,menciptakan bahan biomineral yang sifat danfungsinya sarna dengan bahan biomineral alam,menciptakan bahan-bahan dengan proses yangramah lingkungan.

Keberhasilan sintesis molekul karbonbucksminsterfullerence yang mengnadung 60 buahatom karbon clan berbentuk seperti bola sepak olehProf. Richard Smalley clan Prof. Harold Kroto padatahun 1985(2) adalah suatu karya spektakuler darimanusia. Penemuan molekul keluarga alotropikarbon molekul C60, merupakan bukti keberhasilanmanusia dalam bidang teknologi nano. Penemuanini telah diakui oleh dunia intemasional ebagaipenemuan yang paling spektakuler di akhir abadduapuluh. Kedua profesor tersebut memperolehpenghargaan nobel di bidang kimia clan pada tahun1991 molekul tersebut dinobatkan sebagai Moleculeof the year yang gambarnya menghiasi sampul luarmajalah Scientific American. Molekul C60berbentuk spheroid geodesik, clan selanjutnyamolekul ini diberi nama sesuai dengan namaseorang arsitek Amerika yang menciptakan kubahgeodesik, yaitu Buckminster Fulle~3). Molekul C60disebut dengan nama molekul buckminster fuJlerenaatau fuJlerena. Material karbon fuJlerena yangdihasilkan memiliki kekuatan tensil sebesar 3 -100

ISSN 0216 -3128Yateman Ariyanto

Page 3: TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2455.pdf · pad a lingkungan kimia support material dan jenis ion logam yang akan disupportkan. sebagai

Proseding Pertemuan dan Presentasi I/miahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 Juti 2000 BllkuI ix

Enkapsulasi Ion Logam Pada Zeolit

Zeolite ban yak digunakan dalam berbagaibidang teknologi, seperti dalam bidang katalis danpengolahan air limbah. Tidak seperti bahan amorpadsorben yang lain, zeolite memiliki pore yang unikdan seragam dengan ukuran celah sebesar 3 -8 A,yang dapat dimasuki ion atau molekul lain secaraselektif. Adanya sangkar intrakristal dan strukturrongganya pada zeolit menyebabkan zeolit banyakdipakai sebagai katalis heterogen. Material zeolit

mikropore merupakan rangkaian kerangkaaluminasilikat yang tersusun atas tetrahedra Sio44-dan AlO4S- melalui jembatan oksigen.

Kerangka ~ zeolit tersebut tersusun atasrongga-rongga bsesar dan kecil. Rongga besar,ukuran dan bentuknya khas disebut sebagai sangkaralpha, sedang rongga yang kecil yang bentuknyajuga khas disebut sangkar beta. Muatan negatifpadakisi-kisi kristal akan disetimbangkan dengan kationyang dapat ditukar yang biasanya terletak pada sisi-sisi (posisi) tertentu. Proton mungkin juga berlakusebagai ion penyetimbang. Zeolit asam ini mungkinterbentuk secara dehidrasi perlahan-lahan ataudeaminasi dari zeolit kation amonium. Zeolitban yak dipakai sebagai support atau host materialkarena kestabilan termalnya tinggi, strukturnyatertentu, memiliki luas permukaan besar dan bersifatselektifterhadap ukuran bentuk.

Pad a enkapsulasi ion logam tamu (metal ion

guest) dalam kerangka zeolit, perlu diperhatikanbeberapa hal berikut ini :

a. Metal ion guest harus dapat masuk ke dalamkerangka internal clan atau masuk ke dalamrongga zeolit, clan bukan pad a permukaaneksternal kristal zeolit

b. Distribusi metal ion guest pada keseluruhanpermukaan bulk kristal zeolit harus homogen,tidak hanya terkonsentrasi pada permukaaneksternal atau tertata tidak homogen dalam

zeolit.Faktor lain yang juga penting dalam

enkapsulasi ion logam adalah pemilihan metoda dankondisi proses enkapsulasi clan ini sangat tergantungpad a lingkungan kimia support material dan jenision logam yang akan disupportkan.

sebagai penyimpan infonnasi, colour imaging clan

magnetic refrigeration.

Dalam bidang rekayasa, di mana materialatau struktur komposit harus dipabrikasi dalam skalanano untuk tujuan tertentu (fungsi tertentu), prosesbiologi sering dipakai sebagai sumber inspirasiuntuk merancang metoda sintesis material komposittersebut. Sebagai contoh sintesis phasa inorganik,atau material inorganik dalam tubuh manusia, reaksisintesisnya dikontrol oleh membran atau templateyang tersusun oelh poliprotein atau polisakaridayang biasanya diproduksi secara biologi. Senyawapolimer organik tersebut akan mengontrol nukleasiclan pertumbuhan kristal inorganik. Dalam beberapahal unsur-unsur inorganik akan ditata oleh organiktemplate dengan cara menyetimbangkan molekularantara pusat molekular organik clan inorganik.Dalam hal membran biologi, membran akanmembatasi ukuran clan morphologi kristal hasildengan cara menyediakan ruang yang memilikiukuran clan lingkungan kimia tertentu yang

memungkinkan terbentuknya endapan senyawainorganik tersebut.

Sangkar protein, ferritin, adalah salah satucontoh poli protein yang dapat digunakan untukmensintesis materia! nano besi oksi hidroksida clanoksi phosphate. Ferritin sering diketahui sebagaigudang penyimpan besi (iron-storage), pembawabesi (iron-transport) clan besi penawar racun protein(iron-detoxifications). Molekul ferritin terdiri atas24 subunit yang membentuk shell berbentuk boladengan diameter celah (cavity) sebesar 8 nm. Kira-kira ada 1200 ion besi yang dapat tersimpan dalamcelah, walaupun sesunggllhnya celah tersebutmampu menampung ion besi hingga 4500 ion. Ionbesi tersebut dapat didifusikan ke dalam at au keluarcelah, karena memiliki beberapa gugus aktif (sisi

ferroksida) pada pennukaan protein yang dapatberlaku sebagai pompa ions ehingga gerakan clanoksidasi ion dalam celah dapat dilakukan clandikontrol. Ferritin merupakan contoh material nanoalam, di mana ion besi terperangkap dalam sangkarprotein yang sering disebut sebagai host material.

Banyak jenis kluster logam, senyawaorganometalik clan senyawa koordinasi yang telahberhasil dikapsulasikan pada bebrapa strukturkerangka zeolit dengan ukuran yang berbeda.Kerangka zeolit dalam hal ini berlaku sebagaisupport clan host material. Material komposit nanoseperti ini telah diketahui banyak manfaatnya,sebagai katalisator selektif terhadap ukuran clanhcl1luk, dClpClI dipClkCli untuk pcmurniClI1 dClI1pemisahan gas, sebagai katalis photosintesis clansebagai bahan semikonduktor at au material supramagnctik, clan lain-lain.

Enkapsulasi Jon Logam Titanuint OksidaJ-'(ida Zeolit

Enkapsulasi titanium oksida pad a kerangkazcolit dengan metoda pcnukaran kation dilakukandengan cara mencampurkannya dalam larutanammonium titanil oksalat monohidrat dan kemudianpadatan hasil pertukaran kat ion ini dikeringkan dan

Page 4: TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2455.pdf · pad a lingkungan kimia support material dan jenis ion logam yang akan disupportkan. sebagai

Proseding Perlemuan dan Presenlasi IlmiahP3TM-BA1:4N. Yogyakarla 2.5 -26 Juli 2000Buku /x

selektivitas masing-masing adalah 45% dan 96%pada 423 K dan ratio Si:AI = 2,78. Selektivitas yang

sarna diamati pada logam alkali yang lain,sedangkan urutan aktivitas katalisnya adalah LiY >NaY» KY > CsY. Untuk zeolit HY dan supportbukan zeolit memberikan hasiJ yang tidak selektif.HasiJ reaksi hidrogen~si membuktikan bahwa metalion benar terperangkap dalam kerangka zeolit. Buktispektra JR memberikan gambaran bahwa Mo(CO))(butadiene) kompleks merupakan madya reaksihidrogenasi dan spesies kompleks karbonilMo(CO)) merupakan spesies aktif daJam reaksi.

dikalsinasi pad a 400 -550 °C[4J. Dari hasil analisakimia dan photolisis disimpulkan bahwa TiO2+ditukar dan diletakkan di dalam kerangka zeolit.Spektra UV-Vis Reflectan dari titanium zeolitmenunjukkan adanya pergeseran biru dibandingdengan bulk titanianya. Untuk Ti-NaY terjadi pada325 nm (3,8 eV), Ti-NaM dan TiNH4M pada 340nm (3,6 eV), TiKL pad a 360 nm (3,4 eV).Sedangkan untuk Anatase (3,0 eV) dan Rutil pad a2,9 eV. Pada spektra XRD-nya tidak dijumpai TiO2kristal yang kemungkinan disebabkan kecilnyarongga, sehingga TiO2 yang dihasilkan sangat kecildan tidak teramati oleh XRD.

Enkapsulasi titanium oksida dengan cara laindilakukan dengan mencampur sol TiO2 denganzeolit dan kemudian setelah gel terbentuk disaringdan dikeringkan serta dikalsinasi pada 450 °C.Metoda ini sering disebut sebagai metodapembentukan sol-gel. Uji aktivitas photo katalitiktitanium oksida yang tersupport pada ZSM-5,Zeolite-A, silika dan alumina dilakukan oleh Xu danLangford pada rcaksi oksidasi scnyawa 4-khlorophenol dan senyawa acetophenonelSl. Darihasil kajian dinyatakan bahwa titani.um oksida yangterbentuk mcmberikan akibat yang berbeda-bedapada material support yang berbeda. Titania yangtersupport dalam kerangka alumina dapatmemperbesar luas permukaan material, sedangkanpada kerangka silika, ZSM-5 dan Zeolite-A dapatmenurunkan luas psermukaan. Hal ini kemungkinandisebabkan adanya silika dan alumina amorphdalam ZSM-5 setelah sintesis. Hasil kajian aktivitasphotokatalitik titnaium oksida menyatakan bahwapada aktivitas katalitik ZSM-5 danZeolite-A adalahlebih tinggi daripada TiO2 bulk dan TiO2 yangtersupport pada silika dan alumina. Pada TiO2-ZSM-5 kandungan Ti yang rendah memberikan aktivitastertinggi, hal ini diperkirakan karena memiliki

adsorpsi senyawa organik yang tinggi juga. Jugadiperoleh kesimpulan bahwa pada berkurangnyakristalinitas TiO2-Zeolite-A dapat menurunkanaktivitas, sehingga disimpulkan bahwa adsorpsi danstruktur zeolit merupakan faktor yang menentukanaktivitas photokatalis.

EllkapSlliasi Ion Logam Kobalt Pada Zeolit

Enkapsulasi scnyawa kompleks kobaltterpiridin (terpy) dan bipiridin (bpy) [Co(bpy)(terpy)]2+ dapat dilakukan pada kerangka zcolitdengan cara pertukaran katioJ71. Sistem ini sangatefisien untuk memurnikan O2 clan N2 pada udarakering karena terbentuknya kompleks [Co(bpy)(tcrpy)f. Materia! nano ini dikenal sebagai materialpcmbawa gas. .

Material nano kobalt untuk pembawa gasyang lain juga dapat dibuat dengan mencampurkanlarutan kobalt dengan basa Schiff saleJ8J.Pertukaran kat ion kobalt dengan zeolit- Y pad a bas aSchiff salen pada atmosfir inert dapat menghasilkankompleks Co(salen) yang berguna sebagaiperangkap gas °2- Gas oksigen yang terperangkapdengan mudah dapat dievakuasi dengan dissosiasi

sederhana.

Enkapslllasi Ion Logan, Besi Oksitla PatlaZeolit

Enkapsulasi Ion Logam Molihtlat PatIo Zeolit

Enkapsulasi ion Iogam moIibdat pacta zeolitsering dilakukan dalam bentuk senyawa karbonil.Karena spesies kompleks moIibdat karbonil pactakerangka zeolit menunjukkan sifat katalitik. Sebagaicontoh spesies karbonil dalam bentuk MO{CO)6dalam M+Y (di mana M adalah Li, K, Na dan Cs).Sifat aktivitas katalitik dan selektivitas katalis dalamreaksi hidrogenasi 1,3 butadiene menjadi cis-2butene adalah sangat baik[61. Pada LiY aktivitas dan

Besi oksida atau oksihidroksida (Fe203,FeOOH) memiliki sifat magnetik dan opto-elektronik. Material nano ini memiliki kemampuanuntuk menuyimftan informasil91, citra ber\varna(colour imaging) 101, katalisl'll, dan photokatalis[12J.Banyak metoda yang telah berhasil dikembangkandalam rangka enkapsulasl ion logam besi pad akerangka zeolit, sepelii metoda pertukaran iondengan menggunakan larutan besi(II) sulfat(131,alrutan trinuklear acetao hidrokso besi(III) nitrarl41,metoda kristalisasi cepat antara larutan besi,metallosilikat dan zeolit ZSM-SI151.

Dalam upaya membuat photokatalis untukreaksi degradasi phenol dalam limbah air telahdikaji kemungkinan pembuatan katalis tersebutdengan menggunakan metoda pertukaran ionmemakai zeolit- Y sebagai support materiall161.Dalam kajian tersebut, pengaruh konsentrasi ionbesi dikaji dengan menggunakan infra red

Page 5: TEKNOLOGI NANO DAN ENKAPSULASI LOGAM DALAM …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2455.pdf · pad a lingkungan kimia support material dan jenis ion logam yang akan disupportkan. sebagai

Proseding Perle muon don Presenlasi IlmiahP3TM-BATAN. Yogyakarla 25 -26 Jllli 2000 Buku I

spektroskopi dan XRD. Distribusi oksida besi didalam dan di luar rongga zeolit dikaji denganmenggunakan metoda pelarutan kembali memakailarutan EDT A dan larutan oksalat. Material nanobesi oksida yang dihasilkan menunjukkan

pergeseran biru yang cukup berarti dari 346 nm

(3,58 eV) pada keadaan bulk berkurang menjadi 244nm (5,08 eV). Dan besarnya pergeseran biru inidipengaruhi oleh konsentrasi besi oksida dalamkerangka zeolit. Kondisi keasaman pada prosespertukaran kation dapat berpengaruh pad a jumlahion besi yang dapat terkapsul pad a kerangka zeolit.

KESIMPULAN

Penemuan dalam bidang teknologi nano,khususnya dalam sintesis material nano memberikankontribusi yang berarti bagi terciptanya material

baru, yang tentunya dapat memberikan harapanmasa depan yang baik bagi umat man usia. Oleh

karena itu para peneliti pada berbagai bidangsepakat dalam upaya memperbaiki kualitas hidupun1at manusia menyatakan bahwa abad keduapuluhsatu ini sebagai abad teknologi nano. Apakahharapan tersebut dapat terwujud, lets wait and see.Dan bagaimana posisi para peneliti Indonesia dalam

perkembangan tersebut, tentunya kita para penelitiharus dapat menempatkan "diri ill the right a/ace

(111d right tillie".

DAFTARPUSTAKA

3. KROTO, H., "Carbon", 30, 8, p. 1139-1141,

(1992)

4. LIU, X, IU KAL-KONG dan THOMAS, JK.,"J. Chern. Soc. Faraday Tran." 89, 11, p. 1861-

1865,(1993)

5. XU, Y dan LANG FOR, CH., "J. Phys. Chern.",

99,p.11501,(1995)

6. OKAMOTO, Y., MAEZA W A, A., KANE, H.,IMANAKA, T., "J. Chern. Soc. Chern.Cornrnun.", p. 380, (1988)

7. IMAMURA, S., dan LUNSFORD, J., "J.Langrnuir", I, p. 36, (1988)

8. HERON, N~ "Inorg. Chern.", 25, p. 4714,(1986)

9. GUNTHER, L., "Phys. World 3", 28, (1990)

10. ANDRAN, RGL., dan HUGUENARDS, AP.,"US Patent", 4, p. 302, p. 532, (1981)

II. BEIN T., SCHMIESTER, G., dan JACOBS,PA., "J. Phys. Chern.", 90, p. 4851, (1986)

12. HOFFMAN, MR., MARTION, ST., CHar, W.,dan BAHNEMANN, DW., "Chern. Rev.", 95,p. 69, (1993)

13. AMIRIDIS, MD., F. PUGLISI, JA., et al., "J. ofCatalysis", 142, p. 572, (1993)

14. MIYOSHI, H., and YONEYAMA, H., J. Chern.

Soc., Faraday Trans.", 85, p. 1873, (1989)

15. INUI, T., NAGATA, H. OKAZUMI, F., andMATSUDA, H., "Catalysis Letters", 13, p. 297,(1992) .

16. EN DANG TW., YATEMAN ARRYANTO,BAMBANG SETIAJI, JOHN WEBB andW ANIDA CHUA-ANUSORN., "Procediingthe 2nd Pasific Basin Conference on AdsorptionScience and Technology", Brisbane, Australia,

(2000).

DREXLER., ERIC, K., "Engines of Creation",First Quill Edition, William Morrow andCompany, Inc., New York, (1986)

PIERSON, H.O., "Handbook of carbon,graphite, diamond and Fulterenes, properties,processing and application", Noyes Publication,Park Ridge, p. 356-371, (1993)