FABRIKASI NANOPARTIKEL Mn0,5Zn0,5Fe2O4 DENGAN METODE KOPRESIPITASI SERTA KARAKTERISASI STRUKTUR KRISTAL DAN SIFAT KEMAGNETANNYA

NURHASANAH SIREGAR, Edi Suharyadi

2016 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Nanopartikel Mn0,5Zn0,5Fe2O4 telah sukses disintesis menggunakan metode kopresipitasi dengan variasi konsentrasi NaOH dari 0,5 hingga 6 M dan suhu sintesis dari 30oC hingga 120oC. Pola difraksi sinar-X (XRD) mengindikasikan bahwa sampel terdiri dari struktur multifasa seperti Mn0,5Zn0,5Fe2O4, Alpha-MnO2, ZnO, Lamda-MnO2 and Gamma-Fe2O3. Ukuran kristalit nanopartikel Mn0,5Zn,.5Fe2O4 ditemukan dari 14,1 hingga 26,7 nm. Citra morfologi Transmission Electron Microscope (TEM) menunjukkan sampel mengalami aglomerasi. Histeresis loop mengkonfirmasi bahwa sampel termasuk material soft magnetik dengan koersivitas yang rendah dari 45,9 hingga 68,5 Oe. Koersivitas relatif meningkat dengan meningkatnya ukuran kristalit. Pada sampel variasi konsentrasi NaOH, nilai magnetisasi pada 15 kOe meningkat dari 10,42 emu/g hingga 11,62 emu/g dengan meningkatnya fasa ferit. Sementara magnetisasi pada 15 kOe (Mmax) meningkat dari 7,9 emu/g hingga 15,7 emu/g pada sampel variasi suhu sintesis. Koersivitas yang paling tinggi 68,5 Oe diperoleh pada sampel dengan konsentrasi NaOH 6 M pada suhu 90oC. Magnetisasi pada 15 kOe yang paling tinggi 15,7 emu/g diperoleh pada sampel dengan konsentrasi NaOH 1,5 M pada suhu 120oC karena memiliki derajat kristalinitas yang paling tinggi.

Mn0.5Zn0.5Fe2O4 nanoparticles have been successfully synthesized by coprecipitation method with varying NaOH concentrations from 0.5 M to 6 M and synthesis temperatures from 30oC to 120o. The X-ray diffraction (XRD) pattern indicates samples consist of multiphase structures such as spinel Mn0.5Zn0.5Fe2O4, Alpha-MnO2, ZnO, Lamda-MnO2, and Gamma-Fe2O3. The crystallite size of Mn0.5Zn0.5Fe2O4 is in range of 14.1 to 26.7 nm. The Transmission electron microscope (TEM) image shows that sample was agglomerated. The hysteresis loops confirm nanoparticles are soft magnetic materials with low coersivity (Hc) in range of 45.9 to 68.5 Oe. Those values increase relatively with increasing particles size. For NaOH concentration variation, the magnetization at 15 kOe (Mmax) increase from 10.4 to 11.6 emu/g with increasing ferrite content. Meanwhile, the Mmax increase from 7.9 to 15.7 emu/g for sample with varying synthesis temperature. The highest coersivity of 68.5 Oe was attained for sample of 6M NaOH under 90oC. The highest magnetization of 15.7 emu/gr was attained from sample of 1.5 M NaOH under 120oC caused by the highest crystallinity of sample.

Kata Kunci : konsentrasi NaOH, mikrostruktur, nanopartikel, sifat magnetik, suhu sintesis.