Pengaruh variasi suhu dan waktu pemanasan terhadap struktur kristal, komposisi kimia, morfologi dan kadar logam pada sintesis nanopartikel ZnO menggunakan metode hidrotermal

https://doi.org/10.22146/jrekpros.77190

Widya Hardiantika(1), Suprihatin Suprihatin(2), Widi Astuti(3*), Tri Haryono(4), Istihanah Nurul Eskani(5)

(1) Jurusan Fisika, Universitas Lampung, Jl. Prof. Sumantri Brojonegoro, Bandar Lampung, Lampung, 35141, indonesia
(2) Jurusan Fisika, Universitas Lampung, Jl. Prof. Sumantri Brojonegoro, Bandar Lampung, Lampung, 35141, indonesia
(3) Pusat Riset Teknologi Pertambangan, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Jl. Ir. Sutami Km. 15, Tanjung Bintang, Lampung Selatan
(4) Pusat Riset Teknologi Pertambangan, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Jl. Ir. Sutami Km. 15, Tanjung Bintang, Lampung Selatan
(5) Balai Besar Kerajinan dan Batik, Jl. Kusumanegara No.7, Semaki, Kec. Umbulharjo, Kota Yogyakarta, Daerah Istimewa Yogyakarta 55166
(*) Corresponding Author

Abstract


Sintesis nanopartikel ZnO dari limbah industri baja telah dilakukan menggunakan metode hidrotermal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu (120, 150 dan 200°C) dan waktu pemanasan (1, 3, dan 6 jam) terhadap komposisi kimia, struktur kristal, ukuran partikel dan morfologi dari produk ZnO yang dihasilkan. Karakterisasi yang digunakan ialah Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES), X-Ray Fluoresence (XRF) X-Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Proses hidrotermal menghasilkan produk nanopartikel dengan kemurnian tinggi dan ukuran partikel < 100nm dengan suhu hidrotermal yang optimum adalah 150oC selama waktu penahanan 3 jam. Dari hasil karakterisasi XRF diketahui bahwa kadar Zn adalah yang paling dominan yaitu sebesar 98,434%. Selanjutnya, pada karakterisasi XRD diperoleh fasa murni ZnO yaitu zincite dengan nilai 2θ sebesar 36,23° dan ukuran partikel sebesar 33,36 nm dengan morfologi yang terbentuk batang heksagonal (nanorods) seperti yang diperoleh pada karakterisasi FE-SEM.


Keywords


hidrotermal; nanopartikel; sintesis; ZnO

Full Text:

PDF


References

Astuti W, Haerudin A, Eskani IN, Tri Yuda AP, Nurjaman F, Setiawan J, Lestari DW, Petrus HTBM. 2020. Pengaruh reagen pelindian pada sintesis ZnO dari debu tungku busur listrik. Jurnal Rekayasa Proses. 14(1). doi:10.22146/jrekp ros.50739.

Dawson WJ. 1988. Hydrothermal synthesis of advanced ceramic powder. Journal of the American Ceramic Society Bulletin. 67(10):1673–1678. https://ceramics.onlinelibrary.w iley.com/journal/15512916.

Didik LA. 2020. Penentuan ukuran butir kristal CuCr0,98Ni0,02O2 dengan menggunakan x-ray difraction (XRD) dan scanning electron microscope (SEM). Indonesian Physical Review. 3(1):6–14. doi:10.29303/ipr.v3i1.37.

El-Rafei AM, Zawrah MF. 2014. Effect of alkali concentra tion and reaction time on the morphology of ZnO nanomicroparticles prepared by hydrothermal method. Journal of Ceramic Science and Technology. 5(3):193–198. doi:10.4416/JCST2014-00002.

Mc Murdie, H. 1986. Zincite (Zinc Oxide). Technical report.

Famia AM, Muldarisnur M. 2019. Pengaruh temperatur sintesis hidrotermal terhadap diameter nanopartikel seng oksida. Jurnal Fisika Unand. 8(2):127–132. doi:10.25077/j fu.8.2.127-132.2019.

Natl Bur Stand. 1981. Hematite (Iron Oxide). Technical report.

Ramahdita G. 2011. Karakterisasi nanopartikel ZnO hasil sintesis dengan metode presipitasi dan perlakuan prahidrotermal. Technical report. Universitas Indonesia. Depok.

Siswanto, Yuliati A, Hariyanto M. 2017. Synthesis of zinc oxide (ZnO) nanoparticle by mechano-chemical method. Physics Synthesis of Zinc Oxide (ZnO) Nanoparticle By Mechano-Chemical Method:174–176.

Vaseem M, Umar A, Hahn Y. 2010. Metal oxide nanostructures and their applications chapter IV: ZnO nanoparticles: growth, properties, and applications. California, USA: American Scientific Publishers.

Xia Y, Yang P, Sun Y, Wu Y, Mayers B, Gates B, Yin Y, Kim F, Yan H. 2003. One-dimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applications. Advanced Materials. 15(5):353–389. doi:10.1002/adma.200390087.



DOI: https://doi.org/10.22146/jrekpros.77190

Article Metrics

Abstract views : 335 | views : 573

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2023 The authors

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Jurnal Rekayasa Proses  (print ISSN 1978-287X; online ISSN 2549-1490) is published by Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Gadjah Mada. View website statistics.