Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Seng oksida (ZnO) merupakan material semikonduktor dengan aplikasi yang sangat luas dalam berbagai bidang seperti elektronik, optoelektronik, fotokatalisis, hingga biomedis. Salah satu aplikasi yang marak diteliti saat ini adalah penggunaan ZnO sebagai lapisan anoda untuk sel surya tersensitasi zat pewarna (dye-sensitized solar cell, DSSC). Dalam pembuatan sel surya, kondisi morfologi natural lapisan semikonduktor oksida sangat berpengaruh pada interaksi penyerapan cahaya. Bentuk morfologi yang baik adalah struktur one-dimensional (1D) yang tersusun secara paralel dan melekat secara vertikal pada substrat kaca konduktif. Akan tetapi, struktur ini tidak mudah didapat pada sintesis dengan metode kimiawi basah. Pertumbuhan nanostruktur dengan arah yang tidak terorientasi akan mengakibatkan rendahnya kristalinitas dan energi celah pita (Eg) yang tinggi. Hal ini dapat menyebabkan rendahnya kemampuan penyerapan zat pewarna (dye) yang memberikan hasil DSSC dengan efisiensi rendah. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif dengan bahan dasar seng nitrat tetrahidrat (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrat) dan heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA). Untuk meningkatkan kestabilan lapisan ZnO di atas substrat, dilakukan penempelan lapisan bibit terlebih dahulu dengan menggunakan metode spin-coating. Lapisan bibit ini dibuat dengan menggunakan larutan yang disintesis pada suhu 0oC. Setelah proses spin-coating, lapisan nanostruktur ZnO ditumbuhkan dengan menggunakan metode chemical bath deposition (CBD). Untuk meningkatkan kristalinitas nanostruktur ZnO, dilakukan proses pasca-hidrotermal, yang terbagi menjadi 2 variasi. Pada variasi pertama, reaksi dilakukan dalam reaktor hidrotermal pada 150oC selama 3 jam. Pada variasi kedua, reaksi dilakukan dalam reaktor tertutup dengan penambahan gas nitrogen (N2) 1 bar pada suhu 100oC selama 1 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pasca-hidrotermal, menhasilkan lapisan nanostruktur ZnO dengan kristalinitas yang lebih tinggi, ditandai dengan intensitas puncak difraksi yang lebih tajam dibandingkan dengan ZnO hasil as-synthesized. Naiknya kristalinitas tersebut selanjutnya memicu penurunan energi celah pita (Eg) sehingga lapisan nanostruktur ZnO dapat menyerap cahaya pada panjang gelombang yang lebih besar. Selain itu, morfologi yang yang terlihat dari hasil SEM juga menunjukkan perbaikan setelah proses pasca-hidrotermal. Hal ini terlihat orientasi nanostruktur ZnO yang semula tidak beraturan menjadi tegak vertikal. Dalam penelitian ini, diketahui bahwa perbedaan kondisi pasca-hidrotermal menghasilkan pertumbuhan nanostruktur dengan bentuk yang berbeda. Pada variasi pertama, didapat hasil sintesis berupa nanorods ZnO, sedangkan variasi kedua menghasilkan nanorods dan nanotubes ZnO. Nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif yang telah dihasilkan selanjutnya digunakan sebagai lapisan anoda pada DSSC. Pada penelitian ini, terlihat bahwa perbedaan variasi proses pasca-hidrotermal mempengaruhi kemampuan penyerapan warna (dye loading). Anoda yang dihasilkan dari proses pasca-hidrotermal yang menggunakan penambahan gas N2 mampu menyerap za pewarna lebih banyak. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya struktur nanotubes yang memiliki pori/rongga. Namun demikian, efisiensi tertinggi diraih oleh anoda setelah perlakuan pasca-hidrotermal tanpa gas N2, yaitu sebesar 0,12%. Nilai ini bersesuaian dengan ukuran kristalit yang paling stabil dan energi celah pita paling rendah yang didapat dari perhitungan. Pada penelitian, diameter kristalit dan energi celah pita pada sampel dengan efisiensi tertinggi adalah sebesar ~18 nm dan 3,17 eV.

---

Zinc oxide (ZnO) is a semiconductor material with a very broad application in many fields, such as electronics, optoelectronic, photocatalyst, and biomedicine. One application that widely examined nowadays is its use as an anode layer for dye-sensitized solar cells (DSSC). In solar cells fabrication, the nature of morphological conditions of the oxide semiconductor layer greatly affect the interaction of light absorption. Good morphology is a one-dimensional structure (1D) arranged in parallel and attached vertically on a conductive glass substrate. However, this structure is not easily obtained in the synthesis via wet chemical method. Nanostructures with non-oriented growth will result in lower crystallinity and higher band gap energy (Eg) is high. This can lead to low dye absorption that results in DSSC with low efficiency. In this study, synthesis of ZnO nanostructures on a conductive glass substrate was carried out using zinc nitrate tetrahydrate (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrate) and heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA) at 0oC. To improve the stability of ZnO layer on the substrate, seeding layers were attached using spin-coating method. After the spin-coating process, the seeding layers were grown using chemical bath deposition (CBD). To improve the crystallinity of nanostructured ZnO, post-hydrothermal process was performed afterward. This process was divided into two variations. In the first variation, the reaction is carried out in a hydrothermal reactor at 150oC for 3 hours. While in the second variation, the reaction is carried out in a closed reactor with the addition of 1 bar nitrogen gas (N2) at 100° C for 1 hour. The results showed that post-hydrothermal treatment had improved the ZnO nanostructures layer. The diffraction peaks were sharper than the as-synthesized ZnO nanostructure, indicating higher crystallinity. As a consequence, the band gap energy would be lowered. In addition, the morphology also showed improvement in the nanostructures orientation after a post-hydrothermal process. In this research, the difference in the post-hydrothermal conditions generated different shapes of ZnO nanostructures. The first variation resulted ZnO nanorods, while the second variation produced ZnO nanorods and nanotubes. In this study, it appeared that post-hydrothermal process variations affected the dye loading capacity of the ZnO nanostructure layers. When used as anodes in DSSC, the layer obtained from post-hydrothermal process using N2 gas additions showed a higher dye absorption. The presence of nanotubes structure was assumed to gave this contribution, since this structure had pores / cavities that could absorbed more dyes. However, the highest efficiency achieved by the anode after post-hydrothermal treatment without N2 gas, with the value of 0.12%. This corresponded with the most stable crystallites size and lowest band gap energy obtained from the calculation. In the study, the crystallites size and the band gap energy of this sample were given as ~ 18 nm and 3.17 eV.

Abstrak :
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.

Abstrak :
Tesis ini membahas tentang fabrikasi dan pengujian sel surya berbasis sintesa larutan (DSSC) dengan bahan utama ZnO sebagai elektroda dan struktur tandem sebagai struktur utamanya. Bahan ZnO digunakan karena mudah didapatkan dan sifat fisisnya serta energinya memiliki kemiripan dengan bahan bandgap lebar yang sudah lebih dulu digunakan, seperti TiO2, dengan mobilitas elektron yang lebih tinggi. Penulis telah berhasil membuat sampel DSSC berbahan ZnO dengan struktur tandem. Berdasarkan pengujian, tampak bahwa struktur tandem memiliki potensi untuk meningkatkan tegangan keluaran hingga 90%, namun salah satu kendala yang terjadi adalah menjaga kestabilan nilai arus kedua tumpukan DSSC agar nilai arus keluaran struktur tandem tidak mengalami penurunan. ...... This tesis describes about fabrication and measurement of DSSC with ZnO as main cathode material and tandem as main structure. ZnO is used because it is easy to be found and its physical and energy characteristics are similar to TiO2 with higher electron mobility. ZnO-based DSSC with tandem structure sample has been made. From the test, it can be seen that tandem structure is able to increase output voltage up to 90%, but one of threat that need to be concerned is the stability of current value for each single DSSC, so that the output current of tandem DSSC won’t be decreased.

Abstrak :
ABSTRAK
Seng oksida (ZnO) telah diaplikasikan sebagai pemanas transparan. Namun, penelitian tentang mikrorod ZnO sebagai pemanas transparan belum dikembangkan. Pada penelitian ini dilakukan fabrikasi lapisan tipis mikrorod ZnO dengan metode chemical bath deposition. Material yang digunakan yaitu zinc nitrate tetrahydrate dan heksametilentetramine. Varibel pada penelitian ini yaitu konsentrasi larutan bibit sebesar 0.005, 0.010, 0.015, 0.025, dan 0.050 M serta perlakuan hidrotermal pada sampel 0.015 M. Karakterisasi mikrorod ZnO dilakukan dengan menggunakan XRD, FESEM, UV-Vis dan four point probe. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan konsentrasi larutan mampu menurunkan celah pita energi, E_g mikrorod ZnO yaitu 3.60 menjadi 3.18 eV dan meningkatkan ukuran kristalit yaitu 41.541 hingga 95.076 nm. Diameter terbesar mikrorod ZnO yaitu 288.252 nm pada konsentrasi 0.015 M. Selain itu, peningkatan konsentrasi larutan menyebabkan transmitansi dan resistivitas turun yaitu masing-masing sebesar 72% menjadi 35% dan 0.787 x10^-4 menjadi 0.013 x 10^-4 Ωcm. Perlakuan hidrotermal pada sampel 0.015 M menyebabkan penurunan diameter dari 288. 252 menjadi 125.824 nm dan meningkatkan ukuran kristalit serta menurunkan E_g yaitu masing-masing 71.198 menjadi 165.696 nm dan 3.25 menjadi 3.19 eV. Selain itu, perlakuan hidrotermal menurunkan transmitansi dan resistivitas  yaitu masing-masing sebesar  50.5% menjadi 38% dan  1.126 x 10^-4 menjadi 0.833 x 10^-4 Ωcm. Perlakuan hidrotermal menghasilkan pemanas transparan yang optimum.

---

Zinc oxide (ZnO) has been applied as a transparent heater. However, research on ZnO microrod as transparent heaters has not been developed. In this study, the fabrication of microrod ZnO was carried out by using the chemical bath deposition method. The material used is zinc nitrate tetrahydrate and hexamethylentetramine. The variables in this study were the concentration of seed solutions of 0.005, 0.010, 0.015, 0.025, and 0.050 M and the hydrothermal treatment in the sample 0.015 M. The characterization of ZnO microrod was carried out using XRD, FESEM, UV-Vis and four point probes. The results showed an increase in solution concentration was able to reduce the energy band gap, E_g of ZnO microrod which is 3.60 to 3.18 eV and increase the size of the crystallite which is 41.541 to 95.076 nm. The largest diameter of ZnO microrod is 288.252 nm at a concentration of 0.015 M. In addition, an increase in the concentration of the solution causes transmittance and resistivity to decrease, from 72% to 35% and from 0.787 x10^-4 to 0.013 x 10^-4 Ωcm, respectively. The hydrothermal treatment of 0.015 M sample caused a decrease in diameter from 288. 252 to 125.824 nm and increased the size of the crystallite and lowered Eg, from 71.198 to 165.696 nm and from 3.25 to 3.19 eV, respectively. In addition, it has decreases transmittance and resistivity from 50.5% to 38% and from 1.126 x 10^-4 to 0.833 x 10^-4 Ωcm, respectively. The hydrothermal treatment produces optimum transparent heaters.

Abstrak :
Mikrokantilever (MC) telah banyak dipelajari untuk aplikasi sensor gas karena respon yang cepat, sensitivitas tinggi dan dapat dioperasikan pada suhu kamar. Agar dapat mendeteksi molekul gas karbon monoksida (CO) secara selektif, Al-doped ZnO nanorod (AZNR) dilapiskan pada permukaan MC (AZNMC). Pada disertasi ini, respon mikrokantilever yang dilapisi oleh ZnO nanorod terdoping Al terhadap gas CO diinvestigasi melalui perubahan frekuensi resonansi AZNMC. Selain itu, efek uap air terhadap adsorpsi CO dan sensitivitas sensor juga dipelajari. Pada penumbuhan ZnO nanorod, seed (benih) ZnO dilapiskan pada permukaan mikrokantilever dengan teknik pelapisan dip-coating dan RF sputtering, lalu ZnO rod ditumbuhkan dengan teknik hidrotermal. Dengan menggunakan teknik dip-coating, ZnO rod tumbuh dengan kerapatan sangat rendah (sekitar 16 rod/ mm²) di permukaan MC. Di sisi lain, dengan teknik RF sputtering, ZnO nanorod tumbuh secara vertikal dengan kerapatan tinggi (sekitar 333 rod/ mm²) di permukaan MC pada kondisi pertumbuhan hidrotermal 60 °C selama 2 jam. Pada percobaan awal uji efek gas, ZnO mikrorod (ZMR) dilapiskan pada MC (ZMRMC) untuk mempelajari respon terhadap CO pada udara lembab. Pengukuran frekuensi resonansi ZMRMC ketika diberikan gas CO dilakukan dalam dua kondisi, yaitu, dengan air flushing (kaya uap air) dan tanpa air flushing (lebih sedikit uap air) yang memompa udara ke dalam chamber eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan pergeseran frekuensi resonansi ZMRMC pada dua kondisi tersebut. Pada kondisi dengan air flushing, frekuensi resonansi menurun dan pada kondisi tanpa air flushing, frekuensi resonansi meningkat dengan adanya paparan gas CO. Sensitivitas didapatkan sekitar 9 fg/Hz. Selanjutnya, sebuah model berbasis kombinasi molekul air-CO diusulkan untuk menjelaskan hasil ini. Untuk meningkatkan respon terhadap gas CO, aluminium (Al) atom di-doping pada ZnO nanorods dengan metode sputtering. Hasilnya, deteksi CO dengan AZNMC pada suhu kamar telah sukses dilakukan untuk pertama kali dengan peningkatan sensitivitas sekitar 7 fg/Hz. Meskipun AZNMC juga dapat mendeteksi gas senyawa karbon lainnya, seperti CO₂ dan CH₄. Sensitivitas tertinggi didapatkan untuk gas CO. Adanya atom doping Al pada ZnO mungkin menjadi penyebab interaksi yang kuat antara ZnO nanorods dan CO, sehingga sensitivitas terhadap CO meningkat. Karena deteksi gas dengan menggunakan oksida logam dipengaruhi oleh kelembaban dalam kondisi ambien, maka efek uap air terhadap deteksi CO dan sensitivitas sensor dipelajari pada berbagai kondisi kelembaban relatif. Diketahui bahwa energi adsorpsi memainkan peran yang sangat penting pada adsorpsi CO, sehingga menyebabkan peningkatan sensitivitas sensor. Selain itu, model untuk deteksi CO pada permukaan AZNR juga diusulkan untuk menjelaskan fenomena adsorbsi CO. Pada observasi Signal-to-noise ratio (SNR), didapatkan puncak sinyal dengan intensitas yang sangat tinggi dengan SNR~10³ yang menunjukkan sinyal yang sangat bagus dan dapat dipercaya. Hasil riset ini mengindikasikan bahwa mikrokantilever yang dilapisi ZnO nanorod terdoping Al memiliki kontribusi di masa depan untuk pengembangan detektor CO yang sangat sensitif dengan respon cepat dan dapat beroperasi suhu kamar.

---

A microcantilever (MC) is a promising tool for gas sensors due to its rapid response, high sensitivity and operation at room temperature. For sensor application, a sensitive layer is generally coated to effectively detect a target molecule. To selectively detect carbon monoxide (CO) detection, Al-doped ZnO nanorod (AZNR) was coated on the MC surface (AZNMC). In this research, response of the AZNMC toward the gas was investigated by its resonant frequency shift. Moreover, effect of water vapor to CO adsorption and sensor sensitivity was studied. In the Zinc Oxide (ZNR) growth process, a seed layer was grown by hydrothermal method with dip-coating and RF sputtering coating technique. For the dipped seed layer, micro-sized rods with very low density (around 16 rod/ mm²) grew on the MC surface. On the other hand, vertically-alligned ZnO nanorods with high density (around 333 rod/ mm²) grew on the MC surface for the sputtered-seed layer at the growth condition of 60 °C for 2 hours. At initial performance test of gas effect, ZnO microrod (ZMR) was coated on the MC surface (ZMRMC) to study the MC response due to CO insertion in humid air. The measurement of resonant frequency of ZMRMC vibrations due to the CO gas was carried out in two conditions, that is, gas flow with (rich water vapor) and without (poor water vapor) air pumping into an experiment chamber. The results showed that the tendency for resonant frequency shift of ZMRMC due to CO in rich and poor water vapor conditions was different. At the first condition with air pumping, the resonant frequency decreased and at the second condition, the resonant frequency increased to CO exposures. The sensor sensitivity was about 9 fg/Hz. A water molecule-CO combination-based model was proposed to explain those results. To increase the response toward CO, aluminium (Al) atom was doped on the ZnO nanorods (AZNR) by sputtering method. We firstly succeeded to detect CO by using AZNMC at room temperature. A remarkable improvement of the CO gas sensing response of around 7 fg/Hz was observed. The MC with AZNR also detected other carbon compound gases, i.e., CO₂ and CH₄ gases. However, the highest sensitivity was observed for CO gas compared to CO₂ and CH₄ gases. The presence of Al atoms in ZnO is likely to be responsible for strong interaction between CO and Al-doped ZnO nanorods, enhancing the sensitivity to CO. Since the gas detection using a metal oxide was found to be influenced by humidity in the ambient condition. In this work, the effect of water vapor on CO detection and sensor sensitivity was investigated at varied relative humidity conditions. It was found that the surface energy plays a very important role on CO adsorption and causes the increase of sensor sensitivity. A model for CO detection through the AZNRs surface has been proposed to explain the CO adsorbing phenomenon. In Signal-to-noise ratio (SNR) observation, the very high intensity signal peaks with SNR of the order of 10³ indicated that the signal was excellent and trusted. These findings may contribute to future developments of highly sensitive toxic-CO-gas detectors with a fast response and room temperature operations without a device heating.

Abstrak :
Nanorod Seng Oksida (ZnO) dengan pemberian variasi doping tunggal Mg sebesar 0%, 1%, 4%, 7% dan 10% disintesis di atas substrat kaca tranparan berlapis indium tin oxide (ITO). Dalam penelitian ini, benih nanorod ZnO dideposisi dengan waktu 10 menit menggunakan metode ultrasonic spray pyrolisis dan ditumbuhkan selama 2 jam dengan metode hidrotermal. Hasil karakterisasi FE-SEM menunjukkan terbentuknya nanorod ZnO dengan ukuran yang beragam dan arah tumbuh yang mayoritas acak. Hasil spektroskopi UV-Vis menunjukkan nilai absorbansi yang cukup tinggi di daerah panjang gelombang ultraviolet. Pemberian doping Mgterbukti mampu meningkatkan nilai lebar celah pita energi meskipun hasil yang didapatkan pada penelitian ini cukup jauh dari nilai lebar pita teoritis (~3.37 eV).

---

Zinc Oxide (ZnO) nanorods were grown on the transparent indium tin oxide (ITO) with the variation of Magnesium (Mg) doping (0%, 1%, 4%, 7% and 10%). In this study, ZnO nanoseeds were deposited in 10 minutes using ultrasonic spray pyrolisis method and were grown for 2 hours using hydrothermal method. The characterization of surface morfology using field emission scanning electron microscopy (FESEM) exhibits ZnO nanorods with various diameter and random growth direction. The optical properties were studied through UV-Vis and shows high absorption in ultraviolet spectrum area.Mg dopant could increase the bandgap of ZnO nanorods, though it’s still lower from the theoritical bandgap (~3.37 eV).

Abstrak :
Material Seng Oksida ZnO adalah salah satu material semikonduktor yang sedang banyak diteliti untuk aplikasi devais optoelektronik dan fotokatalis. Dalam penelitian ini, komposit nanorod ZnO dengan nanopartikel emas disintesis diatas substrat kaca menggunakan metode ultrasonic spray pyrolisis dan hidrotermal serta diaplikasikan sebagai fotokatalis untuk mendegradasai metilen biru. Nanopartikel emas dideposisi dengan metode hidrotermal dengan variasi suhu deposisi yaitu 90, 100, 110 dan 120 C. Hasil karakterisasi menggunakan Ultraviolet-Visible Spectroscopy, Diffuse Reflectance Spectroscopy, Photoluminescene PL, X-Ray Diffraction, Transmission Electron Microscopy TEM, dan Field Emission Scanning Electron Microscopy FESEM menunjukkan bahwa nanopartikel Au tumbuh berbentuk bulat berdiameter 5-15 nm, bersifat polikristal dengan struktur kristal cubic. Nanopartikel Au paling optimum ditumbuhkan pada suhu 110 C karena dapat meningkatkan efek fotokatalitik yang paling tinggi. Nanopartikel Au bertindak sebagai electron sink yang dapat menghambat terjadinya rekombinasi elektron dan hole sehingga dapat menghasilkan muatan bebas yang lebih banyak untuk reaksi fotokatalis. Kata kunci : Au nanopartikel, fotokatalitik, seng oksida nanorods, Au/ZnOMaterial Seng Oksida ZnO

---

Zinc Oxide ZnO material is one of the most studied semiconductor materials for optoelectronic devices and photocatalys applications. In this study, the composite of ZnO nanorods with gold Au nanoparticles were synthesized on glass substrates using ultrasonic spray pyrolisis and hydrothermal methods and it was applied as a photocatalyst to degrade the methylene blue. The Au nanoparticles were deposited with hydrothermal method with variation of deposition temperatures of 90, 100, 110 and 120 C. The characterization results using Ultraviolet Visible Spectroscopy, Diffuse Reflectance Spectroscopy, Photoluminescene PL , X Ray Diffraction, Transmission Electron Microscopy TEM , and Field Emission Scanning Electron Microscopy FESEM show that Au nanoparticles grow with diameter of 5 15 nm, polycrystalline with cubic crystal structure. The most optimum Au nanoparticles are grown at 110 C because they can iimprove the photocatalytic activity. Au nanoparticles act as the electron sinks that can inhibit the recombination of electrons and holes so more free charges were produced for photocatalyst reactions.

Abstrak :
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.

Abstrak :
Nanopartikel oksida logam merupakan salah satu jenis material yang kini banyak dikembangkan karena sifatnya yang baik sebagai konduktor, sensor serta dalam reaksi fotokatalisis. Nanopartikel ZnO, yang merupakan material semikonduktor dengan energi celah pita yang lebar, diuji aktivitas fotokatalitiknya dibawah radiasi sinar UV dan sinar tampak. Dikarenakan energi celah pitanya yang lebar, aktivitas fotokatalitik ZnO di bawah radiasi sinar tampak menjadi cukup rendah. Nanopartikel ZnO, dalam penelitian ini, dimodifikasi menggunakan nanopartikel MnO2 untuk menurunkan energi celah pita sehingga aktivitas fotokatalitiknya meningkat. Dalam penelitian ini, sintesis nanopartikel ZnO-MnO2 dilakukan melalui metode green synthesis dengan bantuan ekstrak tali putri sebagai sumber alkaloid dan capping agent. Uji aktivitas fotokatalitik nanopartikel ZnO, MnO2, dan ZnO-MnO2 dilakukan dengan mereaksikannya dengan rhodamin B, pewarna organik yang bersifat karsinogenik, di bawah radiasi sinar tampak dan sinar UV. Melalui penelitian ini didapatkan bahwa persen degradasi rhodamin B oleh nanopartikel ZnO, MnO2, dan ZnO-MnO2 adalah 60.21, 29.10, dan 93.41 di bawah radiasi sinar UV sedangkan di bawah sinar tampak 34.66 oleh ZnO, 15.852 oleh MnO2 dan 55.85 oleh ZnO-MnO2. ......Metal oxide nanoparticle is one of the material that is continously being researched for its conductivity, sensitivity as a sensor, and photocalytic ability. In this research, ZnO nanoparticle, which is a semiconductor material that has wide bandgap, is studied for its photocatalytic activity under irradiation of UV and visible light. Since ZnO nanoparticle has wide bandgap, its photocatalytic activity is quite poor under visible light irradiation. In this research, ZnO nanoparticle is modified by MnO2 to decrease its bandgap so the photocatalytic activity will increase in return. This ZnO MnO2 nanopartcile is synthesized using Cassytha filiformis extract, making this as a green synthesis method. The photocatalytic activity of ZnO, MnO2, and ZnO MnO2 nanoparticle is studied with rhodamine B, a carsinogenic organic dye, as the model. In this research, it is obtained that the percentage of degradation of rhodamine B using ZnO, MnO2, and ZnO MnO2 nanoparticle is 60.21, 29.10, and 93.41 under irradiation of UV light, meanwhile under irradiation of visible light, ZnO reached 34.66, MnO2 reached 15.852, and ZnO MnO2 55.85.

Abstrak :
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.