5
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1. Penelitian Terdahulu
Penelitian tentang penggunaan material ZnO menjadi nanowire sebagai nanogenerator
telah dilakukan dan mampu menghasilkan tegangan hingga 25 mV Wang, Z.L., et al., 2008. Selanjutnya ZnO telah berhasil dengan Aluminium
Al berbasis nanorods mampu menghasilkan tegangan hingga 60 mV Fang, T.- H. and Kang, S.-H., 2010. Penambahan material lain sebagai doping untuk
material ZnO mempunyai banyak tujuan, antara lain penambahan kobalt oksida Co
3
O
4
bertujuan meningkatkan sifat mekanis sehingga mampu meningkatkan nilai modulus elastisitas dari 106 MPa menjadi 217 MPa Kanjwal, M.A., et al.,
2009. Pada sisi lain, penambahan Galium Ga dapat diperoleh bentuk serat nano yang berpori Shmueli, Y., et al., 2012. Sementara itu, penambahan Vanadium
V dapat meningkatkan spontanitas polarisasi piezoelektrik pada sistem medan listrik karena ikatan V-O mudah sekali berotasi Chen, 2010. Bahan doping lain
adalah alumunium, dimana dengan penambahan Aluminium Al dapat mengurangi ukuran serat nano secara signifikan sebagaimana terlihat pada
Gambar 2.1 Lee, D.Y., et al., 2008.
Gambar 2.1 Hasil pengujian TEM a ZnO dan b Serbuk AZO dikalsinasi pada 600
o
C Lee, D.Y., et al., 2008 perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
6
Chang merangkum beberapa laporan tentang nanogenerator berbasis piezoelektrik, dimana belum adanya penggunaan serat nano ZnO sebagai
penghasil energi listrik, seperti yang terlihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Rangkuman nanogenerator berbasis piezoelektrik menggunakan
serat nano Chang, J., et al., 2012
Beberapa penelitian yang sudah dilakukan terlebih dahulu untuk membuat serat nano ZnO dengan menggunakan teknologi elektrospinning telah
memberikan informasi yang cukup mendukung dan mudah dipahami sehingga dapat diterapkan dalam penelitian serta percobaan di lapangan. Tabel 2.2 berikut
merupakan rangkuman tentang prosedur pembuatan serat nano ZnO dengan teknologi elektrospinning dari beberapa referensi.
Tabel 2.2 Rangkuman prosedur pembuatan serat nano ZnO menggunakan teknologi elektrospinning
Material Preparasi
Parameter electrospinning Referensi Utama Precursor
ZnAc PVA
PVA 10wt
dilarutkan dengan
H
2
O, diaduk selama 4 jam pada suhu 65-75
o
C. Selanjutnya
ditambah ZnAc
1wt, diaduk
konstan selama 6 jam pada suhu 70
o
C Voltase
: 10 kV Park,
2009 Kolektor
: Al Suhu
kolektor : -
Jarak tip : 20 cm
Diameter jarum
: - Sudut
jarum : 25
o
Flowrate : 1 mljam
Material Metode
Diameter nm
Arus puncak Tegangan
puncak
PZT Multiple
60 -
1,63 V Single
100 -
0,4 mV Multiple
50-150 -
0,17 V PVDF
Multiple 187
4 uA2 cm
2
2,21 V Single
500-6500 0,5-3 nA
5-30 mV Multiple
1000-2000 30 nA
0,2mV Multiple
600 0,3 nA
20 mV PVDF-TrFE
Multiple 60-120
- 400 mV
commit to user
7
Material Preparasi
Parameter electrospinning Referensi Utama Precursor
ZnAc PVP
4 gr PVP dicampur dengan 5 gr ZnAc,
diaduk selama 3 jam pada suhu 70
o
C setelah ditambah 1 ml
etanol Voltase
: 7 kV Park,
2009 Kolektor
: SiOSi Suhu
kolektor : 120
o
Jarak tip : 5 cm
Diameter jarum
: 650 um Sudut
jarum : -
Flowrate : 0,3 mljam
ZnAc PVP
0,77 gr PVP dicampur dengan 13 ml etanol.
ZnAc 3 gr diaduk dalam 10 ml H
2
O dan dicampur
dengan larutan 1,0 ml PVP
yang diaduk selama 5 jam
Voltase : 10,3 kV
Baek, J.- H., et al.,
2012 Kolektor
: Al foildrum
Suhu kolektor
: - Jarak tip
: 15 cm Diameter
jarum : -
Sudut jarum
: - Flowrate
: 16 µlmin ZnAc
PVA PVA
8wt dilarutkan
dengan H
2
O dicampur dengan ZnAc PVA:ZnAc =
1:3 diaduk selama 3 jam.
Selanjutnya didinginkan pada suhu
ruang selama 8 jam transformasi sol-gel
Voltase : 19 kV
Sangkha prom, N.,
et al. ,
2010 Kolektor
: Al foil Suhu
kolektor : -
Jarak tip : 15 cm
Diameter jarum
: - Sudut
jarum : -
Flowrate : -
ZnAc PVA
PVA 6wt
dilarutkan dengan
H
2
O ditambah dengan ZnAc
Voltase : 25 kV
Ren, H., et al.
, 2009
Kolektor : Al foil
Suhu kolektor
: - Jarak tip
: 15 cm Diameter
jarum : -
Sudut jarum
: - Flowrate
commit to user
8
2.2. Dasar Teori
Kategori