Sintesis dan Kajian Suseptibilitas Pada Nanopartikel Bismuth Ferrite yang Dienkapsulasi dengan Polyethylene Glycol (PEG-4000)

ARI HASNA ALIFA, Dr.Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Eng.

2022 | Skripsi | S1 FISIKA

Nanopartikel bismuth ferrite telah berhasil disintesis menggunakan metode kopresipitasi dan dienkapsulasi dengan lima konsentrasi polyethylene glycol (PEG-4000). Pola x-ray diffraction (XRD) menunjukkan adanya fasa baru pada nanopartikel bismuth ferrite setelah dienkapsulasi dengan PEG-4000, yaitu fasa Bi2Fe4O9 (mullite-type) dan Alfa-FeO(OH) (goethite). Ukuran kristalit nanopartikel bismuth ferrite berdasarkan hasil karakterisasi XRD sebesar (37,6 +/- 0,1) nm. Setelah dilakukan enkapsulasi dengan 2 gram PEG, ukuran kristalitnya menjadi (32,4 +/- 0,1) nm. Sifat kemagnetan nanopartikel bismuth ferrite dan bismuth ferrite/PEG diuji dengan melakukan pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan metode Guoy. Berdasarkan hasil pengukuran, diperoleh nilai suseptibilitas magnetik sampel P0, P1, P2, P3, dan P4 berturut-turut (2,8 +/- 0,3) x 10-6, (2,6 +/- 0,3) x 10-6, (2,4 +/- 0,3) x 10-6, (2,1 +/- 0,3) x 10-6, dan (1,8 +/- 0,2) x 10-6 m3/kg. Hasil penelitian menunjukkan bahwa enkapsulasi dengan PEG-4000 mempengaruhi nilai suseptibilitas magnetik nanopartikel bismuth ferrite. Semakin besar konsentrasi PEG-4000 maka nilai suseptibilitas magnetik nanopartikel bismuth ferrite akan semakin kecil.

Bismuth ferrite nanoparticle have been successfully synthesized using coprecipitation method and encapsulated with five difference concentrations of polyethylene glycol (PEG-4000). X-ray diffraction (XRD) patterns showed that there are new phases of bismuth ferrite nanoparticle after PEG-4000 encapsulation. They were Bi2Fe4O9 (mullite-type) and Alfa-FeO(OH) (goethite) phases. The crystallite size of bismuth ferrite nanoparticle based on XRD characterization is (37,6 +/- 0,1) nm for uncoated nanoparticle and (32,4 +/- 0,1) nm for coated nanoparticle. Magnetic susceptibility of bismuth ferrite and bismuth ferrite/PEG nanoparticles was measured using Guoy method. Based on the measurement results, the magnetic susceptibility of P0, P1, P2, P3, and P4 samples are (2,8 +/- 0,3) x 10-6, (2,6 +/- 0,3) x 10-6, (2,4 +/- 0,3) x 10-6, (2,1 +/- 0,3) x 10-6, and (1,8 +/- 0,2) x 10-6 m3/kg, respectively. The magnetic susceptibility values of bismuth ferrite nanoparticle are affected by PEG-4000 encapsulated concentration. The increasing of PEG-4000 concentration which had been given, make the value of magnetic susceptibility of bismuth ferrite nanoparticle became decrease.

Kata Kunci : Bismuth ferrite, encapsulation, coprecipitation, PEG-4000, magnetic susceptibility