2020 : FABRIKASI FILM ZnO BERSTRUKTUR NANO UNTUK APLIKASI MATERIAL FOTOKATALIS PADA PEWARNA METHYLENE BLUE

Sri Yani Purwaningsih S.Si., M.Si.
Malik Anjelh Baqiya S.Si., M.Si.,Ph.D.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Seng oksida (ZnO) merupakan semikonduktor oksida logam yang banyak dikembangkan saat ini karena memiliki celah pita energi yang lebar sekitar 3,37 eV dan energi ikat eksiton yang tinggi (60 meV) pada suhu kamar. Material ZnO berstruktur nano telah mendapat perhatian luas berkaitan dengan potensi aplikasinya ditinjau dari aspek elektronik, optik, dan optoelektronik. ZnO juga tergolong material multifungsional yang serbaguna karena memiliki berbagai kelompok morfologi pertumbuhan, seperti nanorods, nanowires, nanoflowers, nanocages, nanospherical, nanobelts dan lain sebagainya. Struktur nano yang unik ini jelas menunjukkan bahwa ZnO memiliki keluarga struktur nano yang beraneka ragam di antara semua material oksida logam, baik dari struktur maupun sifat. Struktur nano ini dapat terbentuk dengan berbagai metode sintesis secara kimia dan teknik deposisi untuk menumbuhkan film, baik film tipis maupun film tebal. Sementara itu, fabrikasi film ZnO juga menjadi bidang yang aktif dan menarik karena aplikasi baru yang dimiliki nanostruktur ini sangat bermanfaat sebagai material sensor, transduser, fotokatalis, pelindung radiasi UV, dan bidang biomedis karena material ini bersifat ramah terhadap lingkungan. Berdasar beberapa kajian secara teoritis dan eksperimen menunjukkan bahwa dengan memodifikasi parameter proses melalui rute sintesis secara kimia akan diperoleh nanokristal ZnO dengan morfologi bervariasi. Lebih lanjut, serbuk ZnO berukuran nanometrik yang dihasilkan umumnya cenderung beragregasi. Kehadiran agregasi dan struktur internal dalam nanostruktur ZnO sangat berpengaruh pada sifat listrik dan sifat optiknya ketika diaplikasikan untuk material fotokatalis. Sementara kompleksnya sifat-sifat mikroskopik dalam nanostruktur ZnO menjadi pemicu utama belum tuntasnya penjelasan teoritis dari fenomena agregasi saat ini. Penelitian ini merupakan sebagian dari pekerjaan riset yang dimulai dari proses sintesis nanomaterial ZnO melalui metode kopresipitasi dan gabungannya dengan karakterisasi sifat fisisnya dalam upaya memperoleh ZnO berukuran nanometrik dengan morfologi berbeda, memiliki fasa tunggal, ukuran, polidispersitas sekecil mungkin, sifat optik yang baru dan sifat listrik yang tinggi. Sementara belum adanya laporan kajian korelasi sifat listrik, sifat optik dan morfologi yang berbeda, terutama untuk nanostruktur ZnO berbentuk spherical-like rod-like, dan flower-like secara utuh untuk aplikasi fotokatalis menambah pentingnya penelitian ini untuk segera dilakukan. Untuk mencapai hal tersebut, maka diperlukan karakterisasi struktur dengan difraksi sinar-X (XRD), morfologi permukaan sampel diamati dengan Scanning Electron Microscope (SEM), sifat listrik diukur melalui metode probe empat titik, dan sifat optik diukur dengan spektrometer UV-Vis, dan tentunya disertai analisis yang mendalam. Kata kunci: nanostruktur ZnO, metode kopresipitasi, morfologi, fotokatalis.