Fabrikasi Nanokomposit ZnO-SiO2 Menggunakan Metode Electrospray

Puri, Nurdiana Ratna (2023) Fabrikasi Nanokomposit ZnO-SiO2 Menggunakan Metode Electrospray. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6008211013_master-thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Bidang nanomaterial saat ini menjadi pusat perhatian bagi para peneliti karena keunggulannya dari segi ukuran yang membuat nya lebih unggul dalam reaktifitas dan kontrol terhadap property elekrik dan maknetiknya. Pada penelitian kali ini, telah dilakukan eksplorasi terhadap serangkaian sistem fabrikasi nanokomposit ZnO-SiO2 menggunakan metode electrospray yang terdiri atas tiga tahapan besar: persiapan prekursor, determinasi applied voltage untuk sistem, serta fabrikasi nanokomposit ZnO-SiO2. Metode electrospray ini digunakan karena memiliki keunggulan dalam waktu evaporasi yang rendah. Prekursor dalam penelitian kali ini adalah sol ZnO yang mengambil sumber zinc dari zinc asetat dan sol SiO2 yang mengambil sumber silika dari waterglass. Dalam proses fabrikasi material menggunakan electrospray, perlu diperhatikan prekursor harus berada dalam fasa cairnya, sedangkan pembuatan sol ZnO yang stabil dalam fasa cairnya masih membutuhkan eksplorasi lanjutan, karena kecenderungan sol ZnO dalam fasa murninya mudah menggumpal dan membentuk aglomerat. Pada proses pembuatan sol ZnO, diberikan variasi terhadap konsentrasi zinc acetate, konsentrasi LiOH, dan lama waktu sonikasi. Hasil menunjukkan, kombinasi sol ZnO dengan konsentrasi zinc acetate 0,1 M; konsentrasi LiOH 0,14 M; serta lama waktu sonikasi 15 menit memiliki ukuran sebesar 95,59 nm dengan kestabilan nilai zeta potensial mencapai -14.4 mV. Faktor lain yang berpengaruh adalah determinasi voltase yang diaplikasikan pada needle. Proses determinasi dilakukan dengan pengamatan lensa optik, dengan hasil mode taylor cone jet terbentuk pada voltase 10 kV dengan flowrate prekursor sebesar 0,5 ml/h. Nanomaterial ZnO-SiO2 selanjutnya difabrikasi pada voltase 10 kV dengan variabel prekursor merupakan campuran dari sol ZnO dan SiO2 pada perbandingan volume 1:1; 1:3 dan 3:1. Hasil analisa PSA dan SEM menunjukkan bahwa ukuran material komposit diperoleh pada perbadingan prekursor ZnO:SiO2 1:3 memiliki ukuran terkecil dengan hasil PSA sebesar 641,6 nm dengan potensi aplikasi pengunaan pada bidang alat optik serta fotokatalis.
=================================================================================================================================
The field of nanomaterials is currently the centre of attention for researchers because of its size, which makes it superior in reactivity and control over its electrical and magnetic properties. In this research, a series of ZnO-SiO2 nanocomposite fabrication systems have been explored using the electrospray method, which consists of three significant steps: precursor preparation, determination of the applied voltage for the system, and ZnO-SiO2 nanocomposite fabrication. The electrospray method is used because it has the advantage of a low evaporation time. The precursors in this study are ZnO sol which takes zinc from zinc acetate, and SiO2 sol which takes silica from water glass. In the material fabrication process using electrospray, it is necessary to pay attention to the precursor must be in the liquid phase. At the same time, the manufacture of ZnO sol which is stable in the liquid phase still requires further exploration because of the tendency of ZnO sol in its pure phase to agglomerate and form agglomerates easily. Variations were given to the zinc acetate concentration, LiOH concentration, and sonication time in making ZnO sol. The results showed that the combination of ZnO sol with a concentration of 0.1 M zinc acetate, a concentration of LiOH 0.14 M, and a length of sonication time of 15 minutes has a size of 95.59 nm with a stable potential zeta value of -14.4 mV. Another influential factor is the determination of the voltage applied to the needle. The determination process was carried out by observing the optical lens, with the result that the Taylor cone jet mode was formed at a voltage of 10 kV with a precursor flow rate of 0.5 ml/h. The ZnO-SiO2 nanomaterial was then fabricated at a voltage of 10 kV, with the precursor variable being a mixture of ZnO and SiO2 sol at a volume ratio of 1:1, 1:3, and 3:1. The results of PSA and SEM analysis show that the size of the composite material obtained in the comparison of ZnO: SiO2 1:3 precursors has the smallest size with a PSA yield of 641.6 nm with potential applications in the field of optical devices and photocatalysts.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	ZnO-SiO2, Electrospray, Sol Gel
Subjects:	Q Science T Technology > TP Chemical technology T Technology > TS Manufactures
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Nurdiana Ratna Puri
Date Deposited:	03 Aug 2023 03:51
Last Modified:	03 Aug 2023 03:51
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102991

Actions (login required)

View Item