Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKSeng oksida (ZnO) adalah bahan semikonduktor dengan bandgap 3,3 eV yang dapat digunakan sebagai material sensing. Namun ZnO berbasis sensor kelembapan masih mempunyai kekurangan yaitu kurang sensitif. Nanokomposit ZnO dengan bahan logam transisi dikalkogen (TMD) seperti molibdenum disulfida (MoS2) adalah salah satu cara untuk menaikkan performa sensing ZnO. Adanya n-n junction pada permukaan ZnO dan MoS2 dapat meningkatkan konduksi proton didalam lapisan air. Pada penelitian ini, nanorod ZnO disintesis diatas indium tin oxide elektroda dengan metode ultrasonic spray pyrolisis dan metode hydrothermal. MoS2 di eksfoliasi dengan metode eksfoliasi fase liquid dan di deposisi ke atas nanorod ZnO dengan metode spin coat. Respon kapasitif pada sensor berupa perubahan kelembapan relatif yang didapat dengan menggunakan gas chamber yang dapat divariasikan tingkat kelembapannya. Hasil eksfoliasi menghasilkan few-layer MoS2 yang terdiri dari 3-5 lapisan dengan bandgap 2,44 eV. Selain itu terdapat 51,68% MoO3 yang menunjukkan setengah dari MoS2 telah teroksidasi. Deposisi MoS2 1x pada ZnO menghasilkan kinerja sensor RH nanorod ZnO dengan peningkatan CResponse pada RH90% dari 1083 menjadi 1767, peningkatan sensitivitas dari 0,19 pF/%RH menjadi 0,31 pF/%RH, peningkatan kurva histerisnya dan penurunan waktu respon dan waktu pemulihan. Hal ini mungkin karena terbentuknya n-n junction antara permukaan ZnO dengan MoS2 sehingga akan muncul accumulation layer yang dapat meningkatkan respon terhadap kelembapan.

---

ABSTRACT

Zinc oxide (ZnO) is a semiconductor material with a bandgap of 3.3 eV which can be used as sensing material. However, ZnO-based humidity sensor still has drawbacks such as poor sensitivity. The nanocomposite of ZnO with transition metal decalchogenides (TMDs) such as molybdenum disulfide (MoS2) is one approach to enhance the ZnO sensing performance. The formation of n-n junction at the interface ZnO and MoS2, it leads to improve the proton conduction inside water layers. In this work, ZnO nanorods were synthesized on the indium tin oxide electrodes via ultrasonic spray pyrolisis and hydrothermal methods. MoS2 were exfoliated with liquid phase exfoliation method and then spin-coated method on the surface of ZnO nanorods. The exfoliation process produced a few-layer MoS2 consisting of 3-5 layers with a bandgap of 2.44 eV. In addition, there are 51.68% MoO3 indicating that half of MoS2 has been oxidized. The deposition of MoS2 one time on ZnO nanorods enhance the performance of the RH sensor with an increase in CResponse at RH90% from 1083 to 1767, an increase in sensitivity from 0.19 pF/% RH to 0.31 pF/% RH, an increase in hysteresis curve and a decrease in response time and recovery time. This is probably due to the formation of n-n junctions between the surface of ZnO and MoS2 so that an accumulation layer could increase the response of sensor to humidity.

"

"ABSTRAK

Seng oksida (ZnO) adalah salah satu kandidat yang menjanjikan sebagai bahan penginderaan kelembaban karena murah, stabilitas kimia dan termal yang baik, morfologi permukaan yang dapat dikontrol, dan tidak larut dalam air. Namun demikian, sensor kelembaban berbasis ZnO murni memiliki respon yang buruk dan histeresis besar yang membatasi aplikasinya. Untuk mengatasi masalah ini, banyak peneliti telah melaporkan peningkatan kinerja sensor kelembaban ZnO dengan doping, modifikasi permukaan, atau pencampuran dengan bahan lain. Dalam penelitian ini, sensor kelembaban tipe kapasitif dibuat dengan drop-coating larutan tungsten disulfida (WS2) pada ZnO nanorods (ZnO NRs) yang ditumbuhkan pada substrat kaca dengan elektroda indium tin oxide (ITO). Penelitian ini berhasil melakukan eksfoliasi WS2 menjadi material dua dimensi yang terdiri dari 3 lapis dengan celah pita 2,56 eV. Namun demikian selain WS2, fasa WO3 muncul dengan jumlah yang signifikan. Penambahan WS2 nanosheets pada permukaan ZnO nanorods sebagai sensor kelembaban dapat meningkatkan performa sensor kelembapan dimana dapat menurunkan histeresis sensor, meningkatkan respon dan sensitivitas menjadi 378% dan 101,71 fF/RH% pada kelembapan tinggi, sedangkan waktu respon dan pemulihan tidak menunjukan perubahan yang signifikan. Respon kapasitif disebabkan interaksi molekul air yang meningkatkan permitivitas relatif material. Selain itu, adanya akumulasi elektron pada junction interface dapat menjadi penyebab kenaikan laju disosiasi air dan menaikkan respon sensor.

---

ABSTRACT

Zinc oxide (ZnO) is one of the promising candidates for humidity sensing materials due to its low-cost preparation, good chemical and thermal stability, controllable surface morphology, and low solubility in water. However, pure ZnO based humidity sensors suffer from poor response and large hysteresis that further limit its applications. To overcome this problem, many researchers have reported on improving ZnO based humidity sensor by doping, surface modification, or mixing with other materials. In this study, a capacitive-type humidity sensor was prepared by drop-coating an aqueous solution of exfoliated tungsten disulfide (WS2) onto ZnO nanorods (NRs) grown on glass substrate containing pre-patterned indium tin oxide (ITO) electrode. This study succeeded in exfoliating bulk-WS2 into two dimensional material consisting of 3 layers with a band-gap of 2.56 eV. However, besides WS2, a significant amount of WO3 phase appears. The addition of WS2 nanosheets on the surface of ZnO nanorods resulting in improvement of humidity sensor performance by reducing sensor hysteresis, increased response and sensitivity to 378% and 101.71 fF/RH% at high humidity, while response and recovery time do not show significant changes. Capacitive response is due to the interaction of water molecules which increases relative permitivitty of materials. In addition, the formation of accumulation layer on the junction interface can cause an increase in water dissociation rate and therefore increase in sensor response."

"Molybdenum disulfide (MoS2), yang merupakan bagian dari kelompok material yang disebut dengan transition metal dichalcogenides, menarik banyak perhatian dikarenakan sifat-sifat fisis yang unik yang dimilikinya. Single layer material ini mengalami transisi indirect band gap ke direct band gap, yang karenanya dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi optoelektronik. Untuk mempelajari struktur pita (band structure) dari material ini secara detail. pendekatan first-principles seperti density functional theory (DFT) menjadi pilihan populer. Namun, terdapat tantangan yang besar untuk menggunakan pendekatan tersebut untuk menghitung dengan benar efek yang ditimbulkan akibat korelasi kuat antar elektron. Saat ini, telah diperkenalkan sebuah pendekatan yang menggabungkan DFT dengan apa yang disebut dengan GW+BSE untuk menghitung efek interaksi elektron-elektron dan elektron-hole. Dalam tesis ini, kami mempelajari sifat-sifat optik 1H- dan distorted 1T'-MoS2 dengan mengikutsertakan dalam perhitungan interaksi antar elektron dalam kerangka GW dan elektron-hole dengan menyelesaikan persamaan Bethe-Salpeter (BSE).

---

Molybdenum disulfide (MoS2), which belongs to transition metal dichalcogenides, has attracted great attention mainly due to their unique physical properties. A single layer of this material undergoes indirect to direct band gap transition, which enables a wide range of optoelectronic applications. To explore the details of the band structure of this material. a first-principles approach such as density functional theory (DFT) has become a popular choice. However, apart from its well-established formulation, it remains a big challenge to use such an approach to capture effects arising from correlations among the electrons correctly. Nowadays, an approach to combine DFT with a so-called GW+BSE to address the effects of electron-electron and electron-hole interactions, has been introduced. In this thesis, we study the optical properties of 1H- and distorted 1T-MoS2 taking into account electron-electron interaction within GW approximation and electron-hole interaction by solving Bethe-Salpeter equation (BSE)."

"ZnO merupakan salah satu semikonduktor yang menarik untuk dikembangkan sebagai fotokatalis untuk mengolah zat pewarna tekstil menjadi produk yang kurang berbahaya. Pada penelitian ini disintesis ZnO nanorod diatas substrat kaca dengan metode Ultrasonic Spray Pyrolysis dan hydrothermal. Untuk meningkatkan aktivitas fotokatalitiknya, nanorod ZnO diberi doping unsur Mn dengan lima konsentrasi yang berbeda 0, 1, 3, 5 dan 7 mol. Hasil karakterisasi dengan menggunakan FESEM, XRD, XPS, Spektroskopi Raman, Spektrofotometer UV-Vis dan Photoluminescence menunjukan bahwa penambahan unsur Mn dapat memperbesar luas permukaan nanorod ZnO, meningkatkan kristalinitas dan cacat kristal khususnya kekosongan O. Hal ini menyebabkan aktifitas fotokatalitiknya dapat meningkat. Penambahan unsur Mn 7 menghasilkan degradasi metil biru tertinggi yaitu 76,75 dalam waktu 38 menit.

---

ZnO is one of the interesting semiconductors to be developed as a photocatalyst to process the textile dyes into less harmful products. In this study, ZnO nanorod was synthesized on glass substrate by ultrasonic spray pyrolysis and hydrothermal methods. In order to improve the photocatalytic activity, ZnO nanorods were doped with Mn element with 5 different concentrations 0, 1, 3, 5 and 7 mol.

The characterization results using FESEM, XRD, XPS, Raman Spectroscopy, UV Vis Spectrophotometer and Photoluminescence show that the addition of Mn element can increase the surface area of ZnO nanorod, crystallinity and crystal defect especially vacancy O. This causes the photocatalytic activity was increased. The addition of Mn 7 element resulted in the highest methyl blue degradation of 76.75 within 38 minutes."

"Zinc oxide (ZnO) nanorods have been considered as a potential semiconductor oxide material for the application of dye-sensitized solar cells (DSSC). Various experiments have been conducted to improve its nanostructural characteristics and functional properties in order to make it well suited for enhancing DSSC’ performance. Inspired by such studies, the ZnO nanorods array was grown on indium tin oxide (InSn2O3, ITO) substrate in the present work. For this purpose, a seed solution was prepared at low temperature (0oC) using zinc nitrate tetrahydrate and hexamethylenetetramine. The ZnO seed layers were deposited onto ITO glass using a spin-coating technique and further annealed at two different temperatures, 200 and 400 oC. The seeding was also varied between one, three and five layers, prior to the growing process using the chemical bath deposition method (CBD). The results showed that the annealing temperatures significantly influenced the ZnO nanorods’ growth. The optimal condition was achieved by using three seed layers annealed at 200oC, providing an average diameter of 157.58 nm, the biggest crystallite size (up to 59.63 nm), and a band-gap energy (Eg) of 3.27 eV. Based on the obtained properties, the growth of ZnO nanorods on ITO substrate in this work has the potential to be used for the application of dye-sensitized solar cells."

"Different morphologies of zinc oxide (ZnO) can be obtained through various synthesizing methods, such as that of the water bath. By synthesizing under various conditions, different ZnO morphologies can be seen as the result of the water bath method. Replacing ZnO nanoparticles with vertically aligned ZnO nanorods results in a much higher energy conversion efficiency. Yet vertically aligned nanorods can only be grown through difficult and expensive methods. Several researchers have studied the growth of one-dimensional (1D) nanorods on homogeneous film with various growth conditions. However, there has been little in the way of research on ZnO nanorods grown on ZnO seed layers using the water bath method. In this research, vertically aligned nanorods with an optimum size ratio were formed through a simple water bath method. This method reveals that the ZnO nanorods are well aligned and grown with a high density and uniformity on the substrate. Their X-ray diffraction patterns reveal that the nanorods are grow in the [001] direction. The density, diameter, and length of the ZnO nanorods can be altered by changing the growing condition. All of the samples were characterized using a scanning electron microscope, X-ray diffraction, and micro Raman spectroscopy. To investigate crystal growth, zinc nitrate and zinc acetate were used when preparing the solution. The results demonstrate that the morphology and alignment of ZnO nanorods are determined by the precursor’s type and deposition time."

"Struktur nano ZnO merupakan salah satu material semikonduktor yang banyak diteliti untuk diaplikasikan dalam devais optoelektronik, fotokatalis dan sensor. Dalam penelitian ini dilakukan proses sintesis nanorod ZnO diatas substrat kaca yang terdiri dari dua tahap yaitu proses pembenihan dengan metode ultrasonic spray pyrolysis dan proses penumbuhan nanorod ZnO dengan metode hidroterma l dengan bantuan gelombang mikro. Fokus penelitian ini adalah mengamati pengaruh konsentrasi bahan penumbuh hexamethyelenentetramine dan zinc nitrate tetrahydrate 0,05 M, 0,1 M dan 0,15 M. Dari hasil SEM, XRD dan UV-Vis menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi larutan penumbuh mengakibatka n peningkatan parameter kisi, volume unit sel, ukuran kristalit dari 268 menjadi 426 hingga diameter nanorod dari 89-183 nm menjadi 118-216 nm, serta peningkatan band gap dari 3,20 eV menjadi 3,22 eV. Larutan penumbuh dengan konsentrasi 0,15 M merupakan konsentrasi prekursor terbaik karena dapat menghasilkan absorbansi ultraviolet yang paling tinggi.

---

ZnO nanostructure is one of the most studied semiconductor materials for optoelectronic devices, photocatalysts and sensors applications. One way to accelerate the reaction is using microwaves. In this research, ZnO nanorods were grown on glass substrates via seeding process via ultrasonic spray pyrolysis method and growth process via hydrothermal method. The focus of this study is to observe the effect of growth solution concentration of hexamethyelenentetramine and zinc nitrate tetrahydrate 0,05 M, 0,1 M and 0,15 M on the morphology, microstructure and optical properties of ZnO nanorods.

By using Scanning Electron Microscoupe SEM, x ray diffraction XRD and UV VIS spectrometers it is seed that an increase of growth solution concentration resulted in the increases of lattice parameters, unit cell volume, crystallite size of 268 to 426 , and diameter of ZnO nanorods from 89 183 nm to 118 216 nm. And also increase the band gap from 3,20 eV to 3,22 eV. Growth solution with a concentration of 0.15 M is the best precursor concentration as it could produce the highest ultraviolet absorbance."

"Optimalisasi kinerja untuk anoda baterai lithium-ion LIBs dapat dilakukan dengan menambahkan ZnO melalui reaksi sol-gel solid-state. Dalam penelitian ini, Li4Ti5O12 LTO yang digunakan disintesis melalui proses sol-gel solid-state dan langsung ditambahkan dengan ZnO-nanorods yang diperoleh dari proses penuaan dan annealing. LTO-ZnO yang diperoleh ditandai untuk menentukan fase utama dan komposisi kimia oleh XRD dan SEM-EDS masing-masing. Kinerja elektrokimia dari LTO-ZnO diuji oleh EIS, CV, dan CD. Karakterisasi ZnO-nanorods dengan hasil SEM-EDS menunjukkan bahwa ZnO di dalam LTO terdispersi secara homogen. Karakterisasi menggunakan XRD mengungkapkan bahwa ZnO berhasil memasuki LTO dengan variasi jumlah 4, 7, dan 10 berat ZnO. Uji konduktivitas listrik menunjukkan peningkatan pada penambahan jumlah ZnO optimum pada 4 berat, meskipun hasil BET menunjukkan pada jumlah optimum luas permukaan dengan 96,459 m2/g. Hasil kinerja elektrokimia menunjukkan kinerja yang optimal dalam ZnO pada 4 berat karena kemampuannya untuk menahan tes EIS pada 20C dibandingkan dengan 7 berat dan 10 berat. Juga kapasitas 4 berat yang ditambahkan adalah 150,8 mAh/g dibandingkan dengan 7 berat dengan 134,1 mAh/g dan 10 berat dengan 118,3 mAh/g.

---

Performance optimization for anode of lithium ion batteries LIBs can be conducted by adding ZnO through sol gel solid state reaction. In this research, the Li4Ti5O12 LTO used was synthesized through sol gel solid state process and directly added with ZnO nanorods obtained from aging and annealing process. LTO ZnO obtained was characterized to determine the main phase and chemical composition by XRD and SEM EDS respectively. Electrochemical performance of LTO ZnO was tested by EIS, CV, and CD.

ZnO nanorods characterization with SEM EDS results shows that the ZnO inside the LTO dispersed homogenously. Characterization using XRD revealed that the ZnO successfully enter the LTO with the variation of amount of 4, 7, and 10 wt of ZnO. Electric conductivity test shows improvement at an optimum addition amount of ZnO at 4 wt , although BET result shows at the optimum amount of surface area with 96.459 m2 g. Electrochemical performance result shows optimum performance in ZnO at 4 wt for its ability to withstand EIS test at 20C compared to 7 wt and 10 wt . Also, capacity of 4 wt added is 150.8 mAh g compared to 7 wt with 134.1 mAh g and 10 wt with 118.3 mAh g."

"Zinc oxide (ZnO) merupakan material semikonduktor tipe-n yang memiliki energi celah pita langsung yang lebar sebesar ~ 3.3 eV serta sifat-sifat optik lain yang menarik, sehingga sangat potensial untuk diaplikasikan pada berbagai bidang seperti elektronik, optoelektronik, sensor, divais fotonik, serta fotokatalis. Dopan pada nanostruktur ZnO merupakan salah satu cara efektif untuk meningkatkan sifatsifat fisika ZnO untuk berbagai aplikasi. Dalam penelitian ini dilakukan sintesa material nanorod ZnO dengan tiga variasi konsentrasi dopan cerium 0%, 3% dan 5% menggunakan metode utrasonic spray pyrolysis pada saat pembenihan (seeding) dan metode hidrotermal untuk penumbuhan (growth) nanorod diatas substrat indium tin oksida (ITO) untuk aplikasi fotokatalitik. Selanjutnya dilakukan karakterisasi meliputi morfologi permukaan dengan field emission scanning electron microscopy (FESEM), struktur kristal dengan difraksi sinar X, sifat optik melalui spektrofotometer UV-VIS dan Photoluminescence serta uji aktivitas fotokatalitik untuk degradasi metilen biru. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dopan cerium 3% telah menghasilkan morfologi nanorod ZnO berbentuk heksagonal yang tumbuh lebih seragam pada bidang kristal (002), intensitas absorbansi cahaya ultraviolet yang meningkat sehingga dapat meningkatkan kecepatan degradasi metilen biru.

---

Zinc oxide (ZnO) is a n-type semiconductor material which has a wide direct band gap energy of ~ 3.3 eV, and other interesting optical properties, so it?s potentially applied to various fields such as electronics, optoelectronics, sensors, photonic devices, and also photocatalyst. Dopant in ZnO nanostructures is an effective way to improve ZnO?s structural properties in various applications. In this study, ZnO nanorod material were synthesized with three cerium dopant concentration of 0%, 3%, and 5% using utrasonic spray pyrolysis methods for ZnO seeding process, and the hydrothermal method used for growth nanorod on indium tin oxide (ITO) substrate for photocatalytic application. X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy (FESEM), UV-VIS and Photoluminescence spectroscopy were used to characterize the crystal structure, surface morphology and optical properties of ZnO nanorods and the photocatalytic activity test for methylene blue degradation. The experimental results showed that 3% cerium dopant has produced hexagonal morphology ZnO nanorod growing more uniform on (002) crystal planes, increased the intensity of ultraviolet absorbance thereby increase the degradation speed of methylene blue."

"Dalam beberapa tahun terakhir, sistem evaporasi fototermal telah menarik banyak perhatian sebagai solusi yang menjanjikan dalam mengatasi krisis air bersih. Sistem evaporasi fototermal memanfaatkan material fototermal yang dapat mengkonversikan sinar matahari menjadi panas untuk menguapkan air dimana uap air ini akan mengalami kondensasi untuk menghasilkan air bersih. Dalam karya tulis ini, digunakan Molibdenum disulfida (MoS2) sebagai material fototermal karena karakteristiknya yang memiliki spektrum penyerapan yang luas pada daerah cahaya tampak. Dalam upaya pengembanganya, diketahui bahwa MoS2 menunjukkan kinerja fototermal yang sangat baik. Melalui metode sintesis hidrotermal yang relatif sederhana, MoS2 dengan tingkat kemurnian yang tinggi dapat diperoleh. Di samping melakukan pengembangan melalui berbagai metode sintesis, pendekatan lain dapat dilakukan dengan meningkatkan sifat dari MoS2 itu sendiri melalui perlakuan UV/Ozone (UVO). Di sini, kami mengamati pengaruh waktu pemaparan radiasi UVO terhadap struktur, morfologi, sifat optik, dan kinerja MoS2 dalam proses evaporasi air. Hasil pengujian kinerja evaporasi sistem fototermal menunjukkan bahwa sampel MoS2 UVO-50 memiliki laju evaporasi tertinggi, yaitu sebesar 1,74. Laju evaporasi sampel MoS2 UVO-50 memiliki nilai 2,3 kali lebih tinggi apabila dibandingkan dengan laju evaporasi matriks ALP dan 1,27 kali lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel MoS2 tanpa pemberian UVO. Berdasarkan hasil ini, dapat disimpulkan bahwa radiasi UV/Ozone dapat meningkatkan kinerja MoS2 sebagai material fototermal yang dapat menyerap cahaya matahari dengan baik sehingga dapat dimanfaatkan dalam upaya pemerolehan air bersih.

---

In the past few years, photothermal evaporation systems have attracted much attention as a promising solution in overcoming the clean water crisis. Photothermal evaporation systems utilize photothermal materials that are able to convert sunlight into heat in order to evaporate water, in which the generated vapor will eventually experience condensation to produce clean water. In this paper, Molybdenum disulfide (MoS2) is used as a photothermal material due to its nature of having a broad absorption spectrum in the visible light region. In its recent developments, it has been reported that MoS2 shows excellent photothermal performance. Through a relatively simple hydrothermal synthesis method, MoS2 with a high degree of purity can be obtained. Aside from modifying various synthesis methods as an attempt to elevate the system’s efficiency, considering another approach by improving the properties of MoS2 itself can be just as effective through implementing the UV/Ozone (UVO) treatment. Here, we observe the effect of the UVO treatment on the structure, morphology, optical properties, and the performance of MoS2 as a photothermal material during the process of water evaporation. The result of the evaporation performance evaluation shows that MoS<2 UVO-50 is able to produce the highest evaporation rate, which is 1.74. This number is 2.3 times higher when compared to its ALP matrix’s evaporation rate and 1.27 times higher than the evaporation rare of the sample that was not given the UVO treatment. Based on these results, it can be concluded that the UV/Ozone treatment has succeeded in improving the performance of MoS2 as an excellent sunlight absorber which can be utilized to ensure fruitful efforts in producing clean water."