Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Lapisan tipis merupakan salah satu produk rekayasa material modern. Keburuhan penggunaan lapisan tipis meluas ke berbagai bidang,terutama bidang elektronik. Cerium Oksida sebagai salah satu material logam tanah jarang memiliki peluang pengembangan yang cukup menjanjikan untuk aplikasi lapisan. tipis di Indonesia. Teknologi yang digunakan untuk menghasilkan lapisan tipis yang cukup berkualitas adalah teknik sputtering. Teknologi ini relatif mudah dan murah. Penelitian ini berusaha menemukan penga~h durasi waktu pemrosesan terhadap struktur mikro dari lapisan tipis Ce02 Lapisan tipis diperoleh dengan proses deposisi sputtering diatas substrat kaca dengan variabel waktu 1,75 jam, 2 jam dan 3 jam. Suhu substrat 30f1'C. Kemudinn setelah proses deposisi selesai, sampel diberi perlakuan panas 30/fC selama 1 jam untuk memudahkan pengamatan struktur mikronya. Karakterisasi struktur mikro dila/mkon dengan pengujian SEM dan XRD, pengujian EDAXS dilakukan untuk memastikan unsur elemen yang menyusun lapisan tipis. Hasil pengujian dari setiap sampel dibandingkan dari segi krista/initas dan morfologi permukaannya. Dari perbandingan hasil XRD d,an standar JCPDS diperoleh kesesuaian parameter kisi, indeks miller, kemudian komposisi dari variasi ' orientasi kristal yang ada dihitung dari luas daerah dibawah puncak. Hasil penelittan menunjukkan bahwa penurunan variasi orientasi krisJal dan penghalusan butir muncul seirin;i dengan bertambahnya durasi waktu deposisi/pemrosesan. Kristal yang terbentuk adalah polikristalin, kubik dan kompleks (FCC-Iwmp/eks/ non-bravais). Kristalinitas terbaik diperoleh pada sampel 3 jam pada orientas i(200). Selama proses penwnbuhan, terjadi rekristalfsasi dan evolusi bidang kristal.

Abstrak :
Salah satu solusi untuk kebutuhan energi yang semakin meningkat serta permasalahan lingkungan akibat hasil pembakaran bahan bakar fosil adalah penggunaan fuel cell. Tingginya biaya fabriksi menjadi penghambat perkembangan fuel cell. Salah satu usaha yang dilakukan dengan menekan loading katalis menggunakan teknik sputtering. Penelitian sebelumnya telah berhasil menekan loading katalis Pt mencapai 0.085 mg/cm2, dengan pendeposisian katalis pada gas diffusion layer (GDL). Pada penelitian bertujuan untuk mendapatkan kondisi operasi terbaik pada proses sputtering. Dengan loading yang sama akan divariasikan kondisi operasi sputtering yang meliputi daya RF, DC, dan tekanan sputtering dalam fabrikasi Membrane Electrode Assembly (MEA), dikarenakan kondisi ini merupakan parameter penting dalam proses sputtering. Propertis lapisan Pt yang terbentuk akan dianalisa menggunakan scanning electron microscopy (SEM), X- ray diffraction (XRD) dan kinerja PEMFC akan diuji dengan cyclic voltammetry dan kurva polarisasi. Berdasarkan hasil XRD, jenis kristal yang terdeposisi adalah Pt [111], di mana ukuran kristal Pt naik dengan naiknya daya, dan akan mengecil dengan naiknya tekanan sputtering dikarenakan perbedaan energi ion yang dihasilkan. MEA yang difabrikasi pada 100 W daya RF dan tekanan sputtering 10 mTorr menghasilkan kinerja serta Electrochemical Active Surface Area (ECSA) yang paling tinggi dibandingkan dengan MEA yang difabrikasi pada 75, dan 125 pada 10 mTorr dengan daya RF, daya DC, serta pada tekanan 20 dan 30 mTorr pada 100 W RF. Pada kondisi ini dihasilkan power density maksimum sebesar 58.5 mW/cm2 dan ECSA sebesar 13.6 m2/g. Kondisi operasi yang terbaik pada daya 100 W RF, 10 mTorr. ......One of the solution for the increasing needed of energy and environment problem cause the burning of fossil fuel are using fuel cell. Fabrication cost be a barrier of fuel cell development. One of ways with decrease catalyst loading use sputtering technique. Previously research success to decrease the Pt catalyst loading until 0.085 mg/cm2, with deposition catalyst on the gas diffusion layer (GDL). Objective of this research to get the best sputtering operating conditions. At same Pt loading, and variation of the sputtering operating condition such as RF power, DC, and sputtering pressure in fabrication MEA, because these conditions are important parameters in the sputtering process. properties of Pt layer were studied using scanning electron microscopy (SEM), X- ray diffraction (XRD) and PEMFC performance will test with cyclic voltammetry and polarization curve. Base on XDR results, the kind of crystal is Pt [111], where the size of Pt particles increase with the increase of power, and decrease with the increasing sputtering pressure, because the different of ion energy. MEA fabricated at 100 W RF power and 10 mTorr give the best performance and higer Electrochemical Active Surface Area (ECSA) than MEA that fabricated at 75 and 125 W 10 mTorr RF, DC power, and at 20, and 30 mTorr 100 W RF. at these conditions give maximum power density 58.5 mW/cm2 and Electrochemical Active Surface Area (ECSA) 13.6 m2/g.

Abstrak :
Saat ini, dunia sedang mengalami krisis energi dan lingkungan akibat menipisnya cadangan bahan bakar fosil dunia dan polutan yang dihasilkan pembakaran bahan bakar fosil. Salah satu solusi yang potensial untuk mengatasi masalah-masalah tersebut adalah penerapan teknologi polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). Namun, pemanfaatan PEMFC secara massal masih mengalami banyak kendala, antara lain harga katalis Pt yang mahal dan usia pemakaian PEMFC yang masih rendah. Salah satu faktor penyebab rendahnya usia PEMFC adalah terjadinya degradasi pada karbon penyangga katalis yang digunakan. Saat ini, solusi yang paling menjanjikan dari permasalahan tingginya harga katalis tanpa menurunkan kinerja PEMFC adalah penerapan teknik sputtering untuk mendeposisikan katalis platina pada penyangga karbon. Sementara itu, degradasi pada karbon penyangga katalis dapat diatasi dengan mengganti penyangga katalis carbon black Vulcan XC 72 dengan carbon nanotube (CNT) yang lebih tahan terhadap lingkungan korosif. Selain mengatasi masalah degradasi, penggunaan CNT juga dapat menurunkan loading katalis Pt karena luas permukaan efektifnya yang lebih tinggi. Luas area MWNT yang digunakan dalam penelitian ini adalah 500 m_/gr, sementara luas carbon black Vulcan XC72 adalah 250 m_/gr. Penelitian ini mengkombinasikan aplikasi CNT sebagai penyangga katalis dan teknik deposisi sputtering untuk mengoptimalkan kinerja dan memperpanjang usia pemakaian PEMFC. Penelitian ini terdiri dari 3 tahap utama, yakni fabrikasi membrane electrode assembly (MEA), set up sistem PEMFC, dan uji kinerja single cell PEMFC. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah terbentuknya prototype PEMFC dengan kinerja yang lebih baik dan usia pemakaian yang lebih panjang dari hasil-hasil penelitian sebelumnya. Power density maksimum yang dihasilkan MEA CNT-sputtering adalah 12,57 mW/cm_. Hasil tersebut masih lebih rendah dari power density maksimum yang dihasilkan MEA komersial, yaitu 98,36 mW/cm_. Hal tersebut disebabkan rendahnya jumlah katalis Pt yang terdeposisi pada MEA. Namun, kelekatan carbon paper dan membran Nafion pada MEA CNT-sputtering lebih kuat sehingga pengelupasan carbon paper tidak terjadi setelah pengujian selama 6 jam dengan DC Electronic Load. ......At present, the world is facing an energy crisis due to the declining reserve of fossil fuel and the environmental damage that is caused by the combustion of it. One of the most potential solution for the crisis is the application of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) technology. Unfortunately, the mass application of PEMFC is still limited due to the high price of platinum catalyst and PEMFC's short lifetime that is caused by the degradation of carbon catalyst support. Application of sputtering technology in the catalyst deposition is one of the best solution to overcome the high cost of platinum. Meanwhile, degradation of the catalyst support can be overcome by the usage of carbon nanotube (CNT) to replace the conventional Vulcan XC72 carbon support. CNT has more resistance to acid environment, thus more resistant to corrosion. Moreover, CNT can reduce the catalyst loading due the high effective surface area. Therefore, this research combined the application of sputtering technology and the usage of CNT as catalyst support to optimize PEMFC performance and increase its lifetime. This research consists of three main step, i.e. the fabrication of membrane electrode assembly (MEA), set up of PEMFC system, and single cell PEMFC performance test. The expected result of this research is the fabrication of a better PEMFC prototype with longer lifetime than the previous researches. The maximum power density result of the CNT ' sputtering MEA is 12,57 mW/cm_. Meanwhile, the maximum power density of commercial MEA is 98,36 mW/cm_. The low amount of Pt that deposited in the MEA is the main reason for this low power density. However, the MEA's resistance to the peeling of carbon paper after 6 hours test in DC Electronic Load is increasing.

Abstrak :
ABSTRAK
Pada eksperimen ini telah dibuat film ZrN dengan metode sputtering magnetron reaktif pada temperatur substrat 325°C, 230°C dan 125°C. Hasil pengukuran XRD menunjukkan bahwa diamati terjadi kompetisi pengaruh antara parameter temperatur substrat dan laju alir nitrogen pada struktur akhir film ZrN hasil deposisi. Dari analisis pelebaran garis dan perubahan jarak antar bidang relatif terlihat terjadinya distorsi kisi dalam film. Pada film yang dideposisi di atas substrat kaca, distorsi disebabkan oleh sumbangan struktural, sedangkan untuk film di atas substrat stainless steel, distorsi yang terjadi disebabkan sekurang-kurangnya oleh adanya sumbangan termal.

---

ABSTRACT
In this experimental work ZrN films were deposited by DC magnetron reactive sputtering method at substrate temperature of 325°C, 230°C and 125 °C. X-ray Diffractogram exhibit a competition between the parameters of substrate temperature and nitrogen flow on the final ZrN films deposited. The subsequent analysis of line broadening and the change of lattice parameters shown lattice distortion in films. In samples deposited on glass, distortions were caused by structural factors while in samples deposited on stainless steel they were caused by at least thermal contributions.

Abstrak :
Telah dibuat lapisan tipis In2O3: Sn (ITO) dengan metode DC Magnetron Sputtering diatas substrat soda-lime yang mudah diperoleh dan murah. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai resistivitas tidak homogen pada suatu permukaan lapisan tipis. Resisitivitas minimum diperoleh bernilai 1.6 x 10-4 Ω cm. Resistivitas minimum ini umumnya diperoleh pada titik pengukuran yang berjarak 40 mm sumbu x negatif, 27 mm sumbu y negatif dari titik pada sampel yang berada tepat di atas titik pusat target. Struktur mikro menunjukkan preferred orientation pada (400). Ukuran batas butir lebih mempengaruhi resistivitas. Umumnya grain yang besar akan memiliki nilai resistivitas yang kecil. ......In2O3 :Sn (ITO) thin film has been using DC Magnetron Sputtering method on soda-lime substrate which is easy to get and the price is cheap. The result show the inhomogeniety of resistivity value on the surface of thin fim. The minimum resistivity is 1.6 x 10 -4Ω cm. This value is generally obtained at the point of which is 40 mm to the left, 27 mm down of a point at the sample which is exactly on top of the target center point. The microstructure shows preferred orientation at (400), but resistivity is not depend on this. This value is determined more of the size of grain boundary. Generally, a bigger grain will result in a smaller value of resistivity. It is hypothesized that the conductivity process is caused by donors which are localized at grain boundaries. This hypothesis explained which shows the amount of grain is increase, resistivity will decrease.

Abstrak :
Saat ini krisis energi dan permasalahan lingkungan makin meningkat. Bahan baker fosil terbatas jumlahnya karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui serta dapat menimbulkan polusi udara. Penelitian mengenai penganti bahan bakar fosil telah lama dimulai. Jenis energi alternatif yang cukup berkembang saat ini adalah sel bahan baker atau fuel cell yang dapat mengkonversi energi kimia secara langsung menjadi energi listrik. Pengembangan teknologi ini diharapkan mampu mengatasi kebutuhan energi yang semakin meningkat dewasa ini. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTK FTUI) telah memulai riset mengenai fuel cell yang berjenis Polymer Electrolyte Membrane (PEM) sejak awal tahun 2004. Namun, dalam perkembangannya sampai saat ini masih masih dihasilkan kinerja yang rendah. Salah satu penyebabnya adalah kualitas Membrane Electrode Assembly (MEA) yang kurang baik. Sistem fuel cell di DTK juga dapat menurunkan kinerja fuel cell. Skripsi ini membahas menganai penggunaan teknik sputtering untuk fabrikasi MEA. Teknik sputtering memberikan hasil yang baik pada fuel cell berbahan bakar hydrogen (PEMFC). MEA dengan taknik sputtering menghasilkan power density maksimum 138,6 dengan loading katalis 0,08 mg/cm2, sedangkan MEA konvensional dengan loading 0,2 mg/cm2 hanya menghasilkan 93,7 mW/cm2. Tetapi sputtering memberikan hasil yang rendah pada fuel cell berbahan bakar metanol (DMFC). MEA DMFC dengan teknik sputtering hanya memberikan power density maksimum 0,51 mW/cm2, sementara MEA konvensional mencapai 2,23 mW/cm2. Hal ini karena deposisi katalis Ru dilakukan secara terpisah dengan Pt sehingga keduanya tidak dapat membentuk logam paduan (alloy), yang pada akhirnya menurunkan kinerja MEA. Sistem fuel cell sebagai salah satu penyebab rendahnya kinerja pada DMFC telah dievaluasi. Penyebab utama rendahnya kinerja fuel cell di DTK adalah sistem aliran bahan bakar yang menyebabkan rendahnya tekanan gas reaktan. Yang kedua adalah kualitas cell stack sehingga yang menyebabkan tingginya resistensi sel. Dan yang terakhis adalah pembacaan DC E-Load di DTK memberikan nilai yang lebih rendah dari nilai yang sebenarnya. ......World concern about energy and environmental issues is now increasing. Fossil fuels as a main source of energy is begin to deplete. Fossil fuels also cause severe damage to air quality due to its contaminant and incomplete combustion. Development for another energy source has begun since long ago. Fuel cells are one of the most developing alternatives. A fuel cell is able to produce electricity from a fuel directly, thus increasing its efficiency. Fuel cells can run with many renewable energy source such hydrogen and alcohol. Development of fuel cell is expected to respond the energy demand nowadays. Chemical Engineering University of Indonesia has begun a research on Polymer Electrolyte Membrane (PEM) based fuel cells since 2004s. But its development still features a low performance. This low outcome is caused by the quality of Membrane Electrode Assembly (MEA) and the system itself. This research paper has been investigated the sputter deposition method as a tool for manufacturing fuel cell electrodes. This method gave a good result for hydrogen fuel cell PEMFC compared to conventional method. MEA with sputtering has 138.6 mW/cm2 maximum power densities with 0.08 mg/cm2 catalyst loading, since conventional method only gave 93.7 mW/cm2 maximum power densities with 0.2 mg/cm2 catalyst loading. But sputtering has an unexpected result for methanol fuel cell DMFC. Performance of DMFC MEA used sputtering only has 0.51 mW/cm2 maximum power densities, since conventional gave 2.23 mW/cm2 maximum power densities. This low performance was due to the sputtering method that deposit ruthenium catalyst separately with platinum. It made both of them wasn't able to form alloy metal, thus lowering performance. The fuel cell system as cause of low performance was also evaluated in this research. The main problem in fuel cell system is in the fueling system and oxidant. It contributed in lowering reactant pressure. The second problem is in fuel cell stack that contributed in high resistance of cell. The last problem is placed on the measurement instrument, the DC Electronic Load. Its reading was lower than the actual values.