SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT OPTIK NANOPARTIKEL CU2O DENGAN METODE KOPRESIPITASI BERDASARKAN KONSENTRASI VARIASI PENGENDAP.
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT OPTIK NANOPARTIKEL
Cu
2O DENGAN METODE KOPRESIPITASI BERDASARKAN
VARIAS I KO NSENTRASI PE NGENDA
P
Oleh :
Berton Maruli Siahaan
NIM 4102240002
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Sains
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
(2)
(3)
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
berkat dan karunia-Nya yang telah memberikan kesehatan dan hikmat kepada
penulis sehingga penelitian skripsi ini dapat diselesaikan dengan tepat waktu
sesuai yang direncanakan.
Skripsi ini yang berjudul
“Sintesis dan Karakterisasi Sifat Optik
Nanopartikel Cu
2O dengan Metode Kopresipitasi Berdasarkan Konsentrasi
Variasi Pengendap
”,
disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sains, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam Universitas Negeri Medan.
Penelitian ini didasarkan atas hasil penelitian di Laboratorium Kimia
Universitas Negeri Medan. Pengujian sampel di lakukan di Batan Serpong,
Tangerang. Waktu penelitian ini dimulai bulan Februari hingga bulan Juni 2014.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai
pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari pengajuan judul
proposal penelitian sampai penyusunan skripsi, antara lain Bapak Pintor
Simamora M.Si, selaku dosen pembimbing skripsi dan Bapak Drs. Khairul
Amdani, M.Si selaku dosen pembimbing akademik serta Bapak Drs. Usler
Simarmata, M.S, Bapak Dr.Ridwan A. Sani, M.Si dan Bapak Drs. Rahmatsyah,
M.Si selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan masukan
demi selesainya skripsi ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada
Bapak/Ibu dosen di Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, khususnya
di jurusan Fisika selama penulis mengikuti perkuliahan
Penulis juga mengucapkan terima kasih teristimewa kepada kedua orang
tua saya Bistok Siahaan dan Nurhaida Sigalingging, kepada
keluarga K’Rina
Siahaan
dan B’Muhajir
, abang saya Benhard Siahaan, adik saya Herda Royani
Siahaan dan bere Habib dan Lutfi atas segala doa, semangat, bantuan moral
maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan hingga selesai.
Spesial juga kepada abang Doyar Hariadi Simanjuntak, S.Si dan adik Sahat
Nainggolan yang telah memberi semangat, doa, bantuan moral maupun materil
kepada penulis selama penulisan skripsi ini dan Keluarga Besar UKMKP UP
(4)
v
FMIPA UNIMED terkhusus kepada kelompok Einstein Small Gro
up ( B’Doyar
,
S.Si ) dan Tiffany Small Group
(K’Appu, S.Si, K’Siska Am.F,Eko , Boy , Denria
,
Roy ), Dominic Diginb
ata SG (K’Ticup, S.Si, K’Oman, S.Pd, Mikha, Eko,
Darius, Hana, Serius, Candra) serta adik-adik kelompok kecil Angelos Small
Group ( Redy , Rohana, Novi, Trisna , Rumondang, Susi, Teresa) Jeriko SG
(Eben dan Josua) Sado H
2H (Saraswati dan Megawati), Fimous
Family (K’Era,
Meyta, Itok Oripa, Itok Mikha, dek beh Reni, dek Rumbo dan dek Julons)
teman-teman Koordinasi dan Tim 2014
, Tim Peralatan CPB 2013 (K’Mariana, Erwin,
Dwi, Tiodor) serta Sinta Siagian teman suka dan duka pada pembuatan
naopartikel dan seluruh teman-teman sekelas Fisika NK 2010 terimakasih atas
doa, semangat, dukungan yang luar biasa selama menyusun skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan baik dari segi tata bahasa
maupun isi, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun
demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.
Medan, Juli 2014
Penulis
Berton Maruli Siahaan
Nim. 4102240002
(5)
iii
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT OPTIK NANOPARTIKEL
Cu
2O DENGAN METODE KOPRESIPITASI BERDASARKAN
VARIASI KONSENTRASI PENGENDAP
Berton Maruli Siahaan
4102240002
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui cara pembuatan nanopartikel
Cu
2O dengan metode kopresipitasi berdasarkan variasi konsentrasi pengendap
NH
4OH serta mengetahui sifat optik nanopartikel yang dihasilkan.
Metode pembuatan nanopertikel Cu
2O menggunakan metode kopresipitasi
melalui proses sintesis dengan mencampurkan CuSO
4.5H
2O dan isopropanol
sebagai lautan reagen distirer selama 1,5 jam, larutan pengendap disiapkan dengan
variasi konsentrasi (0,5M, 0,75M, 1M) dicampurkan kedalam larutan reagen
dalam keadaan penstireran. Hasil penstireran disentrifuse selama 15 menit dengan
kecepatan 2000 rpm, kemudian disaring. Lalu endapan yang diperoleh di furnace
selama 3 jam suhu 350
0C, serbuk yang dihasilkan dikarakterisasi dengan alat XRD
untuk mengetahui ukuran serta alat spektrofotometer UV-Vis untuk mengetahui
sifat optik nanopartikel.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel Cu
2O memiliki ukuran
yang bervariasi berdasarkan pengujian XRD 69,54 nm(0,5M), 61,50 nm(0,75M)
dan 58,19 nm(1M) serta sifat optik yang ditunjukan berdasarkan pengujian
spektrofotometer UV-Vis nilai absorbansi bahwa pada konsentrasi pengendap
0,5M menyerap cahaya dengan panjang gelombang maksimum sekitar 259 nm
pada titik puncak 1,31, konsentrasi pengendap 0,75 M menyerap cahaya panjang
gelombang 265 nm dengan titik puncak 1,28 dan 1M menyerap cahaya pada
panjang gelombang maksimum sekitar 265 nm dengan titik puncak 1,31 dan nilai
transmitansi pada konsentrasi pengendap 0,5M nilai maksimum terdapat pada
panjang gelombang 552 nm dengan nilai 56,70%, konsentrasi pengendap 0,75M
nilai transmitansi maksimum terdapat pada panjang gelombang 532 nm dengan
nilai 65,50%, konsentrasi pengendap 1M nilai transmitansi maksimum terdapat
pada panjang gelombang 538 nm dengan nilai 69,30%, lebar pita energi (band
gap) yang diperoleh 3,801 eV(0,5M), 4,491 eV(0,75M), dan 4,391 eV(1M).
Pengaruh peningkatan variasi konsentrasi pengendap NH
4OH menunjukan ukuran
partikel semakin kecil, nilai absorbansi secara umum semakin besar, nilai
transmitansi semakin besar dan nilai band gap secara umum semakin besar.
(6)
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel.2.1.Karakteristik Cu2O 9
Tabel.3.2.1.Alat Penelitian 24
Tabel.3.2.2.Bahan Penelitian 24
Tabel.4.1.Nilai 2Theta dan hkl dari puncak tertinggi 28
(7)
xi DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Pengujian XRD 39
Lampiran 2. Hasil Pengujian UV-Vis 44
Lampiran 3. Dokumentasi Penelitian 50
Lampiran 4. Surat Persetujuan Dosen Pembimbing Skripsi 52
Lampiran 5. Surat Izin Penelitian 53
(8)
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, maupun piranti alam skala nanometer. Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar (bulk). Disamping itu material dengan ukuran nanometer memiliki sifat yang kaya karena menghasilkan sifat yang tidak dimiliki oleh material ukuran besar. Sejumlah sifat tersebut dapat diubah-ubah dengan melalui pengontrolan ukuran material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel. Material nanopartikel adalah material-material buatan manusia yang berskala nano yaitu lebih kecil dari 100 nm, termasuk di dalamnya adalah nanodot atau quantum dot, nanowire dan carbon nanotube. (Abdullah, 2008).
Penemuan baru dalam bidang ini muncul hampir dalam tiap minggu dan aplikasi-aplikasi baru mulai tampak dalam berbagai bidang, seperti bidang elektronik (pengembangan piranti (device) ukuran nanometer), energi (pembuatan sel surya yang lebih efisien), kimia(pengembangan katalis yang lebih efisien, baterai yang kualitasnya lebih baik), kedokteran (pengembangan peralatan baru pendeksi sel-sel kanker berdasarkan pada interaksi antarsel kanker dengan partikel berukuran nanometer), kesehatan (pengembangan obat-obat dengan ukuran bulir (grain) beberapa nanometer sehingga dapat melarut dalam cepat dalam tubuh dan bereaksi lebih cepat, serta pengembangan obat pintar (smart) yang bisa mencari sel-sel tumor dalam tubuh dan langsung mematikan sel tersebut tanpa mengganggu sel-sel normal), lingkungan (penggunaan partikel skala nanometer untuk menghancurkan polutan organik di air dan udara), dan sebagainya.(NanoworldIndonesia, 2013)
Perkembangan nanoteknologi terus dilakukan oleh para peneliti dari dunia akademik maupun dari dunia industri. Para peneliti seolah berlomba untuk mewujudkan karya baru dalam dunia nanoteknologi. Salah satu bidang yang menarik minat banyak peneliti adalah pengembangan metode sintesis
(9)
2
nanopartikel. Nanopartikel dapat terjadi secara alamiah ataupun melalui proses sintesis oleh manusia. Sintesis nanopartikel bermakna pembuatan partikel dengan ukuran yang kurang dari 100 nm dan sekaligus mengubah sifat atau fungsinya. Orang umumnya ingin memahami lebih mendalam mengapa nanopartikel dapat memiliki sifat atau fungsi yang berbeda dari material sejenis dalam ukuran besar (bu ). (Abdullah, 2008)
Salah satu material yang dapat disintesa menjadi berukuran nano adalah u2O . Oksida tembaga menjadi perhatian yang besar pada saat sekarang karena mempunyai banyak aplikasi seperti pada semikonduktor sel surya. Oksida tembaga terdiri dari cu ric ide ( uO) dan cu r us ide ( u2O). u2O mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya dapat digunakan sebagai material semikonduktor, tidak beracun, proses sintesisnya yang relatif lebih mudah, biaya produksi yang murah dan celah pita dapat digunakan konversi sel surya dengan band gap 2,137 eV. (Awinda dkk, 2011)
Dari sejumlah metode sintesis nanopartikel u2O, metode kopresipitasi merupakan salah satu metode sintesis nanopartikel yang cukup sederhana dan mudah. Metode ini juga merupakan salah satu “ et met” melibatkan larutan sebagai medianya. Metode kopresipitasi merupakan proses kimia yang membawa suatu zat terlarut ke bawah sehingga terbentuk endapan yang dikehendaki. Pada metode kopresipitasi material – material dasar diendapkan bersama secara stoikiometris dengan reaktan tertentu. Kopresipitasi merupakan metode yang prosesnya menggunakan suhu yang lebih rendah dan mudah untuk mengontrol ukuran partikel sehingga waktu yang dibutuhkan relatif lebih singkat. eberapa zat yang paling umum digunakan sebagai zat pengendap dalam kopresipitasi adalah hidroksida, karbonat, sulfat dan oksalat. (Abdullah, 2008).
eberapa penelitian tentang u2O, dimana peneliti sebelumnya membuat u2O ditumbuhkan pada tiga substrat gelas preparat, dengan menggunakan metode D ( hemica ath e ti n). erdasarkan hasil karakterisasi menunjukan, nilai absorbansi relatif mengalami kenaikan yang signifikan dan nilai transmitansi yang mengalami penurunan. Nilai band gap yang dihasilkan pada ketiga sampel tidak berbeda yaitu sekitar 2,35 eV.(Akhiruddin, 2010)
(10)
3
Selanjutnya, Awinda, dkk., (2011) melakukan sintesis lapisan u2O ( u r us O ide) di atas substrat I O (Indium in O ide) menggunakan metode elektrodeposisi. Kondisi optimum yang diperoleh dalam proses elektrodeposisi adalah dengan besarnya tegangan yang digunakan 4 volt, kuat arus 0,5 mA, waktu 6 menit dan pada suhu 50 0 dengan resistansi listrik lapisan 18,1 . Sedangkan dengan penambahan surfaktan SDS ( dium decy u hat) memiliki resistansi listrik lapisan 14, . Hasil lapisan pada kondisi optimum (sampel A) dan dengan penambahan surfaktan SDS (sampel ) yang diperoleh, dikarakterisasi menggunakan RD, S M, dan V-Vis Hasil karakteristik RD menunjukan struktur yang berbeda dari kedua sampel. Sampel A memiliki rata-rata ukuran partikel 25,7383 nm dan parameter kisinya 4,28465 angstrom. Hasil karakteristik S M menunjukan bahwa sampel memiliki struktur permukaan dan ukuran kristal yang lebih hasil dari sampel A. Perhitungan celah pita energi diperoleh dari hasil karakterisasi V-Vis. elah pita sampel A diperoleh sebesar 2,178 eV dan pada sampel sebesar 2,060 eV.
Dalam penelitian akui ai, dkk., (2012) mensintesis u( H3 OOH)2 dan polivinilpirolidon (PVP) . Analisis S M , menunjukan keadaan nanopartikel dengan tanpa surfaktan, nanopartikel diamati dalam bentuk yang tidak teratur. Ketika jumlah surfaktan ditingkatkan ukuran rata-rata partikel berubah dari 100 nm sampai 500 nm. Morfologi nanopartikel yang dihasilkan yaitu permukaan halus yang dan merata. Dengan meningkatnya suhu sintesis, panjang tepi rata-rata nanocube menunjukan puncak pada suhu 500. Pada penambahan konsentrasi tembaga asetat yang berbeda, ukuran partikel bervariasi dari 100 nm sampai 1700 nm. Pengaruh zat pereduksi , menunjukan nanocube dengan ukuran 120 nm dan ketika zat pereduksi ditambahkan menunjukan permukaan kasar. Morfologi nanopartikel u2O sangat sensitif terhadap tingkat pengadukan, pengaruh variasi pengadukan menunjukan ukuran rata-rata partikel menurun. Analisis M menggunakan HR M) pada nanopartikel menunjukan morfologi kubik yang khas dengan panjang tepi rata 5 nm dan standar deviasi 35 nm. Analisis RD menunjukan setiap kristal nanocube u2O adalah kristal tunggal . Analisis
(11)
V-4
Vis menunjukan penyerapan puncak terletak sekitar 484 nm dan celah pita u2O sebesar 2,56 eV.
Dalam penelitian H.Sekhar, dkk., (2012) mensintesis uSO4.5H2O dengan metode kopresipitasi. Analisis IR menunjukan konsentrasi NaOH yang berbeda pada daerah tertinggi dengan gugus O-H diserap pada permukaan u2O. Analisis Hamburan Raman ( R ) menunjukan puncak pada fase u2O, sedangkan pada puncak merupakan fase uO. Analisis PR menunjukan bahwa serbuk nanopartikel yang disintesis terdiri drai multiphase seperti uO dan u2O. Analisis V-Vis menunjukan nilai pita energi yaitu 2,6, 2,3, dan 2,1 eV. Analisis M menunjukan tidak adanya jejak unsur lain dari tembaga dan oksigen serta rasio unsur pembentuk nanopartikel u2O. Analisis optik nonlinier menunjukan intensitas SA dan RSA nanopartikel ukuran 532 nm.
Dalam penelitian hun-Hong Kuo, dkk., (2007) mensintesis uSO4.5H2O dan sodium dodesil sulfat (SDS) . Karakterisasi optik menunjukan nanocube yang lebih kecil 100 nm dan menyerap pada ukuran sekitar 4 0 nm, sementara nanocube lebih besar dari 200 nm menampilkan pita absorpsi pada 515-525 nm. Hasil pita yang diperoleh dari variasi ukuran nanopartikel u2O yaitu antara 2,36-2,5 eV.
erdasarkan uraian diatas, maka penulis akan melanjutkan penelitian mengenai sintesis nanopartikel u2O, dengan memvariasikan konsentrasi pengendap pada proses sintesis nanopartikel u2O tersebut. Dengan demikian judul penelitian ini adalah “ ntes s dan Karakter sas fat O t k Nan art kel Cu O Dengan Met de K res tas Berdasarkan Var as K nsentras Pengenda ’’.
1. . Batasan Masala
ntuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah dikemukakan pada latar belakang di atas, maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut
1. Pembuatan nanopartikel u2O melalui campuran u2SO4.5H2O dan isopropanol sebagai pelarutnya.
(12)
5
2. Variasi konsentrasi pengendap 0,5 M, 0,75 M, dan 1 M.
3. Karakterisasi sifat optik nanopartikel u2O menggunakan V-Vis Spektrofotometer.
1. . umusan Masala
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah
1. agaimana cara pembuatan nanopartikel u2O dengan metode
kopresipitasi berdasarkan variasi konsentrasi pengendap ?
2. agaimana karakterisasi sifat optik nanopartikel u2O dengan variasi konsentrasi pengendap?
1. . u uan Penel t an
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah
1. ntuk mengetahui cara pembuatan nanopartikel u2O dengan metode kopresipitasi berdasarkan variasi konsentrasi pengendap.
2. ntuk mengetahui karakterisasi sifat optik nanopartikel u2O dengan variasi konsentrasi pengendap.
1. . Manfaat Penel t an
erdasarkan sifat-sifat sampel yang diperoleh, hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk membuat suatu material atau yang digunakan antara lain untuk
1. Sebagai sel surya.
(13)
36
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan sifat optik Cu2O dengan
memvariasikan konsentrasi pengendap NH4OH yang telah dilakukan,
maka diperoleh kesimpulan yaitu:
1. Hasil sintesis nanopartikel Cu2O dengan metode kopresiptasi dengan
variasi konsentrasi pengendap (0,5M, 0,75M, 1M) menghasilkan serbuk berwarna sama yaitu hijau kehitaman.
2. Dari hasil data UV-Vis diperoleh sifat optik nanopartikel Cu2O yang
disintesis menunjukan nilai absorbansi semakin besar ketika ukuran partikel semkain kecil dan memiliki nilai absorbansi tertinggi 1,31 au pada konsentrasi 0,5M dan 0,75 M. Nilai transmitansi semakin besar ketika ukuran partikel semakin kecil dan memiliki nilai transmitansi tertinggi 69,30 % pada konsentrasi 1M.
3. Nanopartikel Cu2O yang disintesis menggunakan metode kopresipitasi
diukur menggunakan XRD menghasilkan ukuran partikel dan cela pita energi sebesar: Konsentrasi pengendap (0,5M) yaitu 69,54 nm dan 3,801 eV, konsentrasi pengendap (0,75M) yaitu 61,50 nm dan 4,491 eV, konsentrasi pengendap (1M) yaitu 58,19 nm dan 4,397 eV. Nilai band gap semakin meningkat ketika ukuran partikel semakin kecil, kecuali pada konsentrasi 1M mengalami penurunan.
5.2. Saran
Untuk mendapatkan nanopartikel Cu2O hasil penelitian yang lebih baik, maka
penulis menyarankan :
1. Menambah variasi konsentrasi pengendap dalam proses sintesis
(1)
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, maupun piranti alam skala nanometer. Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar (bulk). Disamping itu material dengan ukuran nanometer memiliki sifat yang kaya karena menghasilkan sifat yang tidak dimiliki oleh material ukuran besar. Sejumlah sifat tersebut dapat diubah-ubah dengan melalui pengontrolan ukuran material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel. Material nanopartikel adalah material-material buatan manusia yang berskala nano yaitu lebih kecil dari 100 nm, termasuk di dalamnya adalah nanodot atau quantum dot, nanowire dan carbon nanotube. (Abdullah, 2008).
Penemuan baru dalam bidang ini muncul hampir dalam tiap minggu dan aplikasi-aplikasi baru mulai tampak dalam berbagai bidang, seperti bidang elektronik (pengembangan piranti (device) ukuran nanometer), energi (pembuatan sel surya yang lebih efisien), kimia(pengembangan katalis yang lebih efisien, baterai yang kualitasnya lebih baik), kedokteran (pengembangan peralatan baru pendeksi sel-sel kanker berdasarkan pada interaksi antarsel kanker dengan partikel berukuran nanometer), kesehatan (pengembangan obat-obat dengan ukuran bulir (grain) beberapa nanometer sehingga dapat melarut dalam cepat dalam tubuh dan bereaksi lebih cepat, serta pengembangan obat pintar (smart) yang bisa mencari sel-sel tumor dalam tubuh dan langsung mematikan sel tersebut tanpa mengganggu sel-sel normal), lingkungan (penggunaan partikel skala nanometer untuk menghancurkan polutan organik di air dan udara), dan sebagainya.(NanoworldIndonesia, 2013)
Perkembangan nanoteknologi terus dilakukan oleh para peneliti dari dunia akademik maupun dari dunia industri. Para peneliti seolah berlomba untuk mewujudkan karya baru dalam dunia nanoteknologi. Salah satu bidang yang menarik minat banyak peneliti adalah pengembangan metode sintesis
(2)
nanopartikel. Nanopartikel dapat terjadi secara alamiah ataupun melalui proses sintesis oleh manusia. Sintesis nanopartikel bermakna pembuatan partikel dengan ukuran yang kurang dari 100 nm dan sekaligus mengubah sifat atau fungsinya. Orang umumnya ingin memahami lebih mendalam mengapa nanopartikel dapat memiliki sifat atau fungsi yang berbeda dari material sejenis dalam ukuran besar (bu ). (Abdullah, 2008)
Salah satu material yang dapat disintesa menjadi berukuran nano adalah u2O . Oksida tembaga menjadi perhatian yang besar pada saat sekarang karena mempunyai banyak aplikasi seperti pada semikonduktor sel surya. Oksida tembaga terdiri dari cu ric ide ( uO) dan cu r us ide ( u2O). u2O mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya dapat digunakan sebagai material semikonduktor, tidak beracun, proses sintesisnya yang relatif lebih mudah, biaya produksi yang murah dan celah pita dapat digunakan konversi sel surya dengan band gap 2,137 eV. (Awinda dkk, 2011)
Dari sejumlah metode sintesis nanopartikel u2O, metode kopresipitasi merupakan salah satu metode sintesis nanopartikel yang cukup sederhana dan mudah. Metode ini juga merupakan salah satu “ et met” melibatkan larutan sebagai medianya. Metode kopresipitasi merupakan proses kimia yang membawa suatu zat terlarut ke bawah sehingga terbentuk endapan yang dikehendaki. Pada metode kopresipitasi material – material dasar diendapkan bersama secara stoikiometris dengan reaktan tertentu. Kopresipitasi merupakan metode yang prosesnya menggunakan suhu yang lebih rendah dan mudah untuk mengontrol ukuran partikel sehingga waktu yang dibutuhkan relatif lebih singkat. eberapa zat yang paling umum digunakan sebagai zat pengendap dalam kopresipitasi adalah hidroksida, karbonat, sulfat dan oksalat. (Abdullah, 2008).
eberapa penelitian tentang u2O, dimana peneliti sebelumnya membuat u2O ditumbuhkan pada tiga substrat gelas preparat, dengan menggunakan metode D ( hemica ath e ti n). erdasarkan hasil karakterisasi menunjukan, nilai absorbansi relatif mengalami kenaikan yang signifikan dan nilai transmitansi yang mengalami penurunan. Nilai band gap yang dihasilkan pada ketiga sampel tidak berbeda yaitu sekitar 2,35 eV.(Akhiruddin, 2010)
(3)
Selanjutnya, Awinda, dkk., (2011) melakukan sintesis lapisan u2O ( u r us O ide) di atas substrat I O (Indium in O ide) menggunakan metode elektrodeposisi. Kondisi optimum yang diperoleh dalam proses elektrodeposisi adalah dengan besarnya tegangan yang digunakan 4 volt, kuat arus 0,5 mA, waktu 6 menit dan pada suhu 50 0 dengan resistansi listrik lapisan 18,1 . Sedangkan dengan penambahan surfaktan SDS ( dium decy u hat) memiliki resistansi listrik lapisan 14, . Hasil lapisan pada kondisi optimum (sampel A) dan dengan penambahan surfaktan SDS (sampel ) yang diperoleh, dikarakterisasi menggunakan RD, S M, dan V-Vis Hasil karakteristik RD menunjukan struktur yang berbeda dari kedua sampel. Sampel A memiliki rata-rata ukuran partikel 25,7383 nm dan parameter kisinya 4,28465 angstrom. Hasil karakteristik S M menunjukan bahwa sampel memiliki struktur permukaan dan ukuran kristal yang lebih hasil dari sampel A. Perhitungan celah pita energi diperoleh dari hasil karakterisasi V-Vis. elah pita sampel A diperoleh sebesar 2,178 eV dan pada sampel sebesar 2,060 eV.
Dalam penelitian akui ai, dkk., (2012) mensintesis u( H3 OOH)2 dan polivinilpirolidon (PVP) . Analisis S M , menunjukan keadaan nanopartikel dengan tanpa surfaktan, nanopartikel diamati dalam bentuk yang tidak teratur. Ketika jumlah surfaktan ditingkatkan ukuran rata-rata partikel berubah dari 100 nm sampai 500 nm. Morfologi nanopartikel yang dihasilkan yaitu permukaan halus yang dan merata. Dengan meningkatnya suhu sintesis, panjang tepi rata-rata nanocube menunjukan puncak pada suhu 500. Pada penambahan konsentrasi tembaga asetat yang berbeda, ukuran partikel bervariasi dari 100 nm sampai 1700 nm. Pengaruh zat pereduksi , menunjukan nanocube dengan ukuran 120 nm dan ketika zat pereduksi ditambahkan menunjukan permukaan kasar. Morfologi nanopartikel u2O sangat sensitif terhadap tingkat pengadukan, pengaruh variasi pengadukan menunjukan ukuran rata-rata partikel menurun. Analisis M menggunakan HR M) pada nanopartikel menunjukan morfologi kubik yang khas dengan panjang tepi rata 5 nm dan standar deviasi 35 nm. Analisis RD menunjukan setiap kristal nanocube u2O adalah kristal tunggal . Analisis
(4)
V-Vis menunjukan penyerapan puncak terletak sekitar 484 nm dan celah pita u2O sebesar 2,56 eV.
Dalam penelitian H.Sekhar, dkk., (2012) mensintesis uSO4.5H2O dengan metode kopresipitasi. Analisis IR menunjukan konsentrasi NaOH yang berbeda pada daerah tertinggi dengan gugus O-H diserap pada permukaan u2O. Analisis Hamburan Raman ( R ) menunjukan puncak pada fase u2O, sedangkan pada puncak merupakan fase uO. Analisis PR menunjukan bahwa serbuk nanopartikel yang disintesis terdiri drai multiphase seperti uO dan u2O. Analisis V-Vis menunjukan nilai pita energi yaitu 2,6, 2,3, dan 2,1 eV. Analisis M menunjukan tidak adanya jejak unsur lain dari tembaga dan oksigen serta rasio unsur pembentuk nanopartikel u2O. Analisis optik nonlinier menunjukan intensitas SA dan RSA nanopartikel ukuran 532 nm.
Dalam penelitian hun-Hong Kuo, dkk., (2007) mensintesis uSO4.5H2O dan sodium dodesil sulfat (SDS) . Karakterisasi optik menunjukan nanocube yang lebih kecil 100 nm dan menyerap pada ukuran sekitar 4 0 nm, sementara nanocube lebih besar dari 200 nm menampilkan pita absorpsi pada 515-525 nm. Hasil pita yang diperoleh dari variasi ukuran nanopartikel u2O yaitu antara 2,36-2,5 eV.
erdasarkan uraian diatas, maka penulis akan melanjutkan penelitian mengenai sintesis nanopartikel u2O, dengan memvariasikan konsentrasi pengendap pada proses sintesis nanopartikel u2O tersebut. Dengan demikian judul penelitian ini adalah “ ntes s dan Karakter sas fat O t k Nan art kel Cu O Dengan Met de K res tas Berdasarkan Var as K nsentras Pengenda ’’.
1. . Batasan Masala
ntuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah dikemukakan pada latar belakang di atas, maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut
1. Pembuatan nanopartikel u2O melalui campuran u2SO4.5H2O dan isopropanol sebagai pelarutnya.
(5)
2. Variasi konsentrasi pengendap 0,5 M, 0,75 M, dan 1 M.
3. Karakterisasi sifat optik nanopartikel u2O menggunakan V-Vis Spektrofotometer.
1. . umusan Masala
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah
1. agaimana cara pembuatan nanopartikel u2O dengan metode kopresipitasi berdasarkan variasi konsentrasi pengendap ?
2. agaimana karakterisasi sifat optik nanopartikel u2O dengan variasi konsentrasi pengendap?
1. . u uan Penel t an
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah
1. ntuk mengetahui cara pembuatan nanopartikel u2O dengan metode kopresipitasi berdasarkan variasi konsentrasi pengendap.
2. ntuk mengetahui karakterisasi sifat optik nanopartikel u2O dengan variasi konsentrasi pengendap.
1. . Manfaat Penel t an
erdasarkan sifat-sifat sampel yang diperoleh, hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk membuat suatu material atau yang digunakan antara lain untuk
1. Sebagai sel surya.
(6)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan sifat optik Cu2O dengan
memvariasikan konsentrasi pengendap NH4OH yang telah dilakukan,
maka diperoleh kesimpulan yaitu:
1. Hasil sintesis nanopartikel Cu2O dengan metode kopresiptasi dengan
variasi konsentrasi pengendap (0,5M, 0,75M, 1M) menghasilkan serbuk berwarna sama yaitu hijau kehitaman.
2. Dari hasil data UV-Vis diperoleh sifat optik nanopartikel Cu2O yang
disintesis menunjukan nilai absorbansi semakin besar ketika ukuran partikel semkain kecil dan memiliki nilai absorbansi tertinggi 1,31 au pada konsentrasi 0,5M dan 0,75 M. Nilai transmitansi semakin besar ketika ukuran partikel semakin kecil dan memiliki nilai transmitansi tertinggi 69,30 % pada konsentrasi 1M.
3. Nanopartikel Cu2O yang disintesis menggunakan metode kopresipitasi
diukur menggunakan XRD menghasilkan ukuran partikel dan cela pita energi sebesar: Konsentrasi pengendap (0,5M) yaitu 69,54 nm dan 3,801 eV, konsentrasi pengendap (0,75M) yaitu 61,50 nm dan 4,491 eV, konsentrasi pengendap (1M) yaitu 58,19 nm dan 4,397 eV. Nilai band gap semakin meningkat ketika ukuran partikel semakin kecil, kecuali pada konsentrasi 1M mengalami penurunan.
5.2. Saran
Untuk mendapatkan nanopartikel Cu2O hasil penelitian yang lebih baik, maka
penulis menyarankan :
1. Menambah variasi konsentrasi pengendap dalam proses sintesis