Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Kebutuhan sel surya ekonomis telah memicu perkembangan teknologi sel surya lapisan tipis dari bahan baku yang murah, berlimpah dan ramah lingkungan, salah satunya adalah sel surya Cu2ZnSnS4 (CZTS). Namun sebagai senyawa semikonduktor kuartener, pembentukan fasa tunggal CZTS cukup sulit karena melibatkan banyak elemen yang cenderung membentuk fasa-fasa yang dapat menurunkan kualitas dari sel surya CZTS. Tantangan ini memberi peluang bagi pengembangan material sel surya alternatif berbasis senyawa semikonduktor biner/tersier seperti Cu2SnS3 (CTS). Telah dilakukan sintesis serbuk senyawa CTS dalam reaksi fasa padat menggunakan bahan baku serbuk elemen Cu, Sn, dan S dengan variasi komposisi prekursor (S-rich, Sn-rich dan Cu-poor). Proses sintesis diawali dengan pencampuran serbuk Cu, Sn dan S menggunakan mortar-pestle dan rotary mixing selama 3 jam lalu dianil pada temperatur 200-600 0C dengan waktu tahan 1 jam. Mekanisme kristalisasi fasa CTS dianalisis menggunakan DTA-TGA dan XRD. Hasil analisis kualitatif dengan XRD menunjukkan bahwa metode sintesis ini belum menghasilkan fasa murni CTS. Fasa CTS mulai terbentuk pada temperatur > 340 0C melalui reaksi antar fasa-fasa biner Cu2-xS, SnS dan elemen S. Kemurnian dan kristalinitas fasa CTS paling optimal dihasilkan oleh sampel Cu-poor dengan temperatur anil optimal adalah antara 340-420°C dan 507-600°C. Hasil uji morfologi dengan SEM menunjukkan serbuk CTS polikristalin teraglomerasi dengan bentuk dan ukuran serbuk yang tidak homogen. Besar energi celah pita rata-rata yang diuji dengan Diffuse Reflectance Spectroscopy UV-VIS adalah sekitar 1,67 eV. ......The need for economical solar cells has stimulated the development of thin film solar cell (TFSC) technology using inexpensive, earth-abundant and non-toxic photovoltaic (PV) materials, like Cu2ZnSnS4 (CZTS). However, as a quaternary semiconductor compound, the growth and the formation of a single phase CZTS is difficult because of the formation of secondary phases which will alterits PV properties. Hence, it was thought to explore the ternary semiconductor compound like CTS as an alternative PV material. CTS compound powder has been synthesized by solid state reaction using elemental powders Cu, Sn and S.. The effect of Sulfur (S) and Tin (Sn) content in precursor on the purity and crystallinity of CTS material has been investigated. The experiment begins by mixing powders of Cu, Sn and S using mortar-pestle and rotary mixing for 3 hours and then annealed at a temperature of 200-600 0C with a hold time of 1 hour. The CTS reaction chemistry was also analyzed based on the DTA-TGA and XRD results. Qualitative analysis by XRD showed that this synthesis method is not yet produce pure phase CTS. The crystallization of CTS began at 340 0C through the reaction between Cu2-xS, SnS and S. Best quality of CTS produced by the addition of 10% S + 10% Sn in the precursors (Cu-poor) and optimal annealing temperature is between 340-420°C and 507-600°C. Morphology of powder as revealed by SEM shows the polycrystalline powder to be agglomerated with inhomogeneous shape and size. The band gap of CTS powder is found to be 1.67 eV from diffuse reflectance spectroscopy

Abstrak :
Dengan jumlah penduduk Indonesia yang mencapai 250 juta jiwa, kebutuhan akan sandang tentu akan semakin meningkat. Hal ini tentunya memberikan peluang yang besar bagi perkembangan industri tekstil dalam negeri. Namun di sisi lain pencemaran air disebabkan limbah organik yang berasal dari industri tekstil merupakan masalah krusial yang harus ditangani dengan sebaik-baiknya. Oleh sebab itu salah satu metode yang paling efektif dan efisien dalam penanganan limbah cair adalah melalui proses fotokatalisis. Proses ini memadukan antara mekanisme penyerapan cahaya foton dari sinar matahari dan efek katalis yang dihasilkan dari pembentukan spesies radikal yang mampu mendegradasi zat polutan organic yang berbahaya tertsebut. Salah satu bahan fotokatalisis yang paling banyak digunakan secara meluas di dunia sain dan teknologi adalah titanium dioksida (TiO2) dalam bentuk nanopartikel yang diproduksi secara komersial oleh perusahaan Degussa GmBH-Jerman. Namun demikian, bahan ini diproses melalui jalur impor sehingga memberikan efek ketergantungan atas produksi luar negeri. Di sisi lain Indonesia memiliki mineral ilmenite (FeO.TiO2) sebagai sumber potensial untuk pengadaan nanostruktur TiO2. Oleh sebab itu kajian keinsinyuran ini ditujukan sebagai suatu upaya untuk memperoleh nanomaterial semikonduktor oksida hasil mineral asli dari alam Indonesia untuk dapat digunakan sebagai bahan fotokatalisis untuk mendegradasi polutan organik cair yang diakibatkan oleh limbah industri tekstil. Untuk keperluan ini pada mineral ilmenite diberi serangkaian proses dan perlakuan, dimulai dari pengayakan mekanis, dekomposisi kimia dengan basa kuat dan air, dilanjutkan dengan pelindian dengan asam sulfat dan hidrolisis, hingga proses konversi dari struktur 0-D (nanopartikel) menjadi 1-D (nanotube, nanosheet) dan selanjutnya ditingkatkan kristalinitasnya dengan perlakuan pasca-hidrotermal. Dari serangkaian pengujian karakterisasi dengan difraksi sinar X dan spektroskopi ultraviolet-visible dapat diketahui bahwa nanostruktur yang diproses dari ilmenite tersebut masih mengandung pengotor/impurity unsur besi (Fe), sementara pengamatan dengan mikroskop pemindai elektron memperlihatkan struktur nanotube, nanosheet sudah terbentuk dengan baik walaupun masih terdapat penggumpalan (aglomerasi). Hasil pengujian performa fotokatalisis dengan zat warna simulasi metilen biru (MB) menunjukkan bahwa nanosheet yang disintesis dari padatan slag ilmenite memberikan performa di atas nanotube yang disintesis dari material pembanding, yaitu P25 Degussa. Kehadiran pengotor besi memberikan efek positif terhadap penurunan energi celah pita nanomaterial semikonduktor oksida yang dihasilkan, yang pada akhirnya memberikan kemudahan dalam mekanisme fotokatalisis. Dalam pekerjaan kajian ini aspek-aspek keinsinyuran telah dicoba diterapkan sebaik mungkin baik dari sisi kompetensi professional, prinsip dasar kode etik serta keamanan, keselamatan, kesehatan, dan lingkungan Hidup (K3L). ......With Indonesia's population reaching 250 million people, the need for clothing will certainly increase. This certainly provides a great opportunity for the development of the domestic textile industry. However, on the other hand, water pollution caused by organic waste originating from the textile industry is a crucial problem that must be handled as well as possible. Therefore one of the most effective and efficient methods in handling liquid waste is through the photocatalytic process. This process combines the mechanism of absorption of photons from sunlight and the catalytic effect resulting from the formation of radical species that are capable of degrading these harmful organic pollutants. One of the most widely used photocatalyst materials in the world of science and technology is titanium dioxide (TiO2) in the form of nanoparticles which is commercially produced by Degussa GmBH-Germany. However, this material is processed through imports so that it creates a dependency effect on foreign production. On the other hand, Indonesia has the mineral ilmenite (FeO.TiO2) as a potential source for the procurement of TiO2 nanostructures. Therefore this engineering study is intended as an effort to obtain semiconductor oxide nanomaterials produced from native Indonesian minerals to be used as a photocatalyst material to degrade liquid organic pollutants caused by textile industry waste. For this purpose, the ilmenite mineral is given a series of processes and treatments, starting from mechanical sieving, chemical decomposition with a strong base and water, followed by leaching with sulfuric acid and hydrolysis, to the conversion process from 0-D structure (nanoparticles) to 1-D (nanotubes, nanosheets) and further increase the crystallinity by post-hydrothermal treatment. From a series of characterization tests with X-ray diffraction and ultraviolet-visible spectroscopy, it can be seen that the nanostructures processed from ilmenite still contain impurities of the element iron (Fe), while observations with an electron microscope show that the structure of nanotubes, nanosheets are well formed although still there is agglomeration. The results of testing the photocatalytic performance with simulated methylene blue (MB) dyes showed that nanosheets synthesized from ilmenite slag solids performed better than nanotubes synthesized from a reference material, namely P25 Degussa. The presence of iron impurities has a positive effect on reducing the bandgap energy of the resulting oxide semiconductor nanomaterials, which in turn provides convenience in the photocatalytic mechanism. In this study work, the engineering aspects have been tried to be applied as best as possible both in terms of professional competence, the basic principles of the code of ethics and security, safety, health and environment (K3L).

Abstrak :
Nanopartikel TiO2 (Titanium dioksida) merupakan senyawa aktif yang banyak digunakan pada sediaan tabir surya beberapa tahun belakangan ini karena dianggap lebih efektif sebagai senyawa aktif serta lebih disukai oleh masyarakat. Penelitian ini bertujuan untuk membuat nanopartikel TiO2 menggunakan metode sol-gel, mengkarakterisasi nanopartikel TiO2 dengan spektroskopi UV-Vis diffuse reflectance transmittance (UV-Vis DRS) dan X-ray diffraction (XRD) serta memformulasikan nanopartikel TiO2 ke dalam sediaan krim kemudian menguji nilai Sun Protection Factor (SPF) dari sediaan tersebut. Hasil karakterisasi dan pengujian nilai SPF akan dibandingkan dengan TiO2 ruah dan nanopartikel TiO2 komersial (P-25 Degussa). Hasil karakterisasi XRD menunjukkan nanopartikel TiO2 memiliki ukuran kristal rutile 2,541 nm dan ukuran kristal anatase 7,222 nm. Ukuran kristal tersebut lebih kecil dibandingkan dengan dua pembandingnya. Fase kristal dominan pada nanopartikel TiO2 adalah rutile sementara TiO2 ruah dan P-25 Degussa memiliki fase kristal dominan anatase. Hasil karakterisasi UV-Vis DRS menunjukkan nanopartikel TiO2 memiliki energi celah pita terkecil dibandingkan TiO2 ruah dan P-25 Degussa yaitu sebesar 3,08 ev dan dapat mengabsorbsi radiasi pada panjang gelombang 200-402 nm. Namun formulasi dengan nanopartikel TiO2 dalam sediaan krim berwarna abu-abu dan tidak homogen dibandingkan dengan formulasi dengan TiO2 ruah dan formulasi dengan P-25 Degussa yang berwarna putih dan homogen. Nilai SPF dari formulasi krim tabir surya dengan nanopartikel TiO2, TiO2 ruah, dan P-25 Degussa berturut-turut adalah 4,468; 6,721; dan 7,198. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk meningkatkan penggunaan naopartikel TiO2 sebagai senyawa aktif tabir surya.

---

Titanium dioxide (TiO2) nanoparticle is an active ingredients in sunscreen commonly used in recent years because its effectiveness as active ingredients and preferred by consumer. This study is aimed at synthesizing TiO2 nanoparticle using sol-gel method, followed with characterizing TiO2 nanoparticle using X-ray diffraction (XRD) and UV-Vis diffuse reflectance transmittance spectroscopy (UV-Vis DRS), and formulating TiO2 nanoparticle into sunscreen cream and finally determining its Sun Protection Factor (SPF) value. The result of characterization and SPF determination of TiO2 nanoparticles are compared with bulk TiO2 microparticle and commercial TiO2 nanoparticle (P-25 Degussa). According to XRD characterization result, the synthesized TiO2 nanoparticle has smallest rutile crystallite size of 2,541 nm and smallest anatase crystallite size of 7,222 nm as compared with bulk TiO2 and P-25. In addition, it has been confirmed that TiO2 nanoparticle has rutile phase while bulk TiO2 and P-25 Degussa have anatase phase. The UV-Vis DRS characterization showed that TiO2 nanoparticle has smallest band gap energy of 3,08 eV and can absorb radiation from wavelength range of 290-402 nm. However, the incorporated TiO2 nanoparticle in cream formulation has gray color and not homogeneous when applied in skin as compared with bulk TiO2 and P-25 Degussa formulations that have white color and well-distributed. The result of SPF value determination showed that TiO2 nanoparticle formulation has smallest SPF value of 4,468 as compared with bulk TiO2 and P-25 Degussa which are 6,721 and 7,198 respectively. Further investigation should be carried out in order to improve the use of TiO2 nanoparticle for sunscreen application.

Abstrak :
ABSTRAK Berbagai penelitian mengenai teknologi nano terus difokuskan pada nanopartikel semikonduktor seng oksida (ZnO) dengan berbagai potensi strategis yang dimilikinya. Dalam penelitian ini telah dilakukan sintesis nanopartikel ZnO dengan teknik presipitasi yang dikombinasikan dengan perlakuan pra-hidrotermal dengan variasi waktu tahan 0, 24, 48 dan 72 jam yang secara khusus ditujukan untuk menginvestigasi pengaruh perlakuan tersebut terhadap ukuran nanopartikel, kristalinitas dan energi celah pita nanopartikel yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meningkatnya waktu perlakuan pra-hidrotermal dari 0 hingga 72 jam mampu meningkatkan ukuran nanopartikel ZnO dari 3.47 menjadi 13.85 nm, serta menurunkan energi celah pita dari 3.099 menjadi 3.076 eV.

---

ABSTRACT Many research on nanotechnology has been focused on zinc oxide (ZnO) semiconductor nanoparticles which has strategic potentials. In the current research the synthesis of ZnO nanoparticles has been performed, using a precipitation technique assisted by a pre-hydrothermal treatment with various holding time of 0, 24, 48 and72 hours. This route was specifically aimed at investigating the effect of this treatment on the nanocrystallite size, crystallinity and band gap energy of the resulting nanoparticles. The result of investigation showed that an increasing of pre-hydrothermal treatment duration from 0 to 72 hours has increased the crystallite size of ZnO nanoparticles from 3.47 to 13.85 nm, and decreased the band gap energy from 3.099 to 3.076 eV.

Abstrak :
Dalam penelitian ini telah dilakukan sintesis nanopartikel ZnO melalui proses presipitasi, diikuti dengan proses pra-hidrotermal, anil, dan proses pascahidrotermal dengan variasi temperatur 80, 100, 120, dan 150°C. Pengaruh variasi temperatur proses pasca-hidrotermal terhadap ukuran kristalit, kristalinitas, dan energi celah pita nanopartikel diteliti dengan karakterisasi difraksi sinar X dan spektroskopi UV-Vis. Peningkatan temperatur proses pasca-hidrotermal dari 80 hingga 150°C mampu meningkatkan ukuran nanopartikel ZnO dari 11.816 menjadi 13.442 nm, serta menurunkan energi celah pita dari 3.085 menjadi 3.070 eV. Nanopartikel ZnO hasil proses pasca-hidrotermal dengan temperatur 150°C mampu menghasilkan ukuran yang kecil (13.442 nm), kristalinitas yang tinggi, dan energi celah pita yang sama dengan ZnO ruah (3.07 eV. ......In this research, ZnO nanoparticles has been synthesized by precipitation method, followed by pre-hydrothermal, annealing, and post-hydrothermal processes with variation in temperature of 80, 100, 120, and 150°C. The effects of the variation in temperature on the crystallite size, crystallinity, and bandgap energy of ZnO nanoparticles have been investigated by X-Ray Diffraction and UV-Vis spectroscopy. The increase in temperatures from 80 to 150°C has enhanced the crystallite size of ZnO nanoparticles from 11.816 to 13.442 nm and decreased the bandgap energy from 3.085 to 3.070 eV. ZnO nanoparticles derived from posthydrothermal process with temperature of 150°C showed the most-enhanced crystallite size of 13.442 nm and the lowest bandgap energy of 3.070 eV, which is the same as the bandgap energy of bulk ZnO.

Abstrak :
Produksi masif sel bahan bakar membran polimer (PEMFC) dibatasi oleh harga material yang tinggi serta proses manufaktur yang rumit. Dalam penelitian ini, nanokomposit berbasis polipropilena (PP) dibuat dengan pengisi tembaga nanopartikel (CuNP) dan grafit (G). Tiga jenis nanokomposit, disebut PP/CuNP, CuNP/PP, dan CuNP/PP/G, difabrikasi dengan metode pencampuran kimiawibasah dan fasa-padat. Kemungkinan penggunaan sampel-sampel sebagai material pelat bipolar diinvestigasi dalam penelitian ini. Hasil-hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kedua jenis pengisi mempengaruhi sifat optis, kelistrikan, dan mekanis dari nanokomposit. Seluruh PP/CuNP, dengan kandungan pengisi tunggal yang tidak dominan, didapati bersifat insulator dengan nilai energi celah pita (Eg) berkisar antara 5,93 - 4,26 eV dan nilai konduktivitas listrik (σ) yang sangat kecil (~0 S/cm). Sementara itu, pada CuNP/PP yang fraksi berat pengisi tunggalnya dominan, didapati seluruhnya bersifat semikonduktor dengan nilai Eg dan σ berada pada kisaran 2,24 - 2,34 eV dan 0,13 - 3,38 S/cm. Pada tahapan berikutnya, pengamatan pada nanokomposit hibrida CuNP/PP/G menunjukkan bahwa sebagian nanokomposit bersifat insulator sedangkan yang lainnya bersifat semikonduktor, dengan nilai Eg dan σ berada pada kisaran 1,77 - 11,70 eV dan 0,0005 - 2,65 S/cm. ......The massive production of polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) is restricted due to high material cost and complicated manufacturing process. In current research, the polypropylene (PP) based composites has been prepared with copper nanoparticle (CuNP) and graphite (G) as the fillers. Three types of nanocomposites, called PP/CuNP, CuNP/PP, and CuNP/PP/G, were fabricated by both chemical and solid-state mixing methods. The possibilities for bipolar plate material was investigated. The results show that both fillers affected the optical, electrical, and mechanical properties of the nanocomposites. All of PP/CuNPs, which fillers inside were not dominant, were observed as insulators with band gap energy values were in the range of 4.26 - 5.93 eV and very small electrical conductivities (σ = ~0 S/cm). On the contrary, all of CuNP/PPs, which had dominant filler phases, were observed as semiconductors with Eg and σ were in the ranges of 2.24 - 2.34 eV and 0.13 - 3.38 S/cm, respectively. Furthermore, for the CuNP/PP/Gs hybrid nanocomposites, it is found that some of CuNP/PP/Gs were insulators while others were semiconductors with Eg and σ were in the ranges of 1,77 - 11,70 eV and 0.00005 - 2.65 S/cm.

Abstrak :
Penelitian teknologi nano pada nanopartikel ZnO untuk aplikasi pelabelan sel memiliki potensi yang besar karena kemampuannya dalam mengemisikan warna hijau. Kemampuan emisi warna hijau dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kristalinitas dan menurunkan energi celah pita mendekati material ruahnya. Dalam penelitian ini telah dilakukan sintesis nanopartikel dengan teknik presipitasi yang dikombinasikan dengan perlakuan permukaan berupa selubung silika pada permukaan nanopartikel ZnO membentuk ZnO@SiO2 dan perlakuan panas pascahidrotermal dengan variasi temperatur tahan 80, 100, 120, dan 150°C dengan waktu konstan selama 24 jam, secara khusus ditujukan untuk mengetahui pengaruh perlakuan tersebut terhadap ukuran nanopartikel, kristalinitas dan energi celah pita nanopartikel tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian perlakuan permukaan dan peningkatan temperatur pasca-hidrotermal mampu meningkatkan ukuran kristlit nanopartikel ZnO dari 7.88 menjadi 12.56 nm, serta menurunkan energi celah pita dari 3.223 menjadi 3.156 eV. ......Research on ZnO nanoparticel for cell labeling has great potential due to its ability to emit green light. This ability can be enhanced by improvement its crystallinity and reduction its band gap energy into its bulk (3,07 eV). In the current research, the synthesis of ZnO nanoparticle has been performed, using precipitation technique assisted by surface modification ZnO with silica to form encapsulated silica (ZnO@SiO2) and post-hydrothermal treatment with various holding temperature of 80, 100, 120, and 150°C. These procedures were specifically aimed at studying the effect of these treatments on nanoparticle size, crystallinity, and band gap energy of the resulting nanoparticles. The result of this research showed that surface modification and the increase in post-hydrothermal treatment temperature from 80oC to 150oC has increased nanoparticle ZnO size from 7.88 to 12.56 nm, and decreased the band gap energy from 3.223 to 3.156 eV.