KAJIAN SIFAT KEMAGNETAN PADA NANOPARTIKEL COBALT NICKEL FERRITE (Co0,5Ni0,5Fe2O4) YANG DIENKAPSULASI DENGAN POLYETHYLENE GLYCOL (PEG) DAN SILIKA

LINTANG GRIYANIKA, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2018 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Nanopartikel Cobalt Nickel Ferrite (Co0,5Ni0,5Fe2O4) telah berhasil disintesis dengan metode kopresipitasi dan dienkapsulasi menggunakan Polyethylene Glykol (PEG-4000) dan silika. Penelitian ini difokuskan untuk mengkaji karakteristik sifat kemagnetan nanopartikel Co0,5Ni0,5Fe2O4 yang difungsionalisasi dengan PEG-4000 dengan massa 0,5 gram, 1 gram, 1,5 gram, 2 gram, 2,5 gram, 3 gram dan silika pada konsentrasi 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 50%. Hasil X-Ray diffraction (XRD) menunjukkan nanopartikel Co0,5Ni0,5Fe2O4 mempunyai ukuran 14,9±0,1 nm. Setelah dienkaspulasi menggunakan PEG-4000 dan silika ukuran kristalit turun menjadi 7,7±0,1 nm dan 13,9±0,1 nm. Turunnya ukuran kristalit disebabkan karena proses enkapsulasi. Hasil Transmission Electron Microscopy (TEM) menunjukkan nanopartikel sebelum dan setelah dienkapsulasi baik dengan PEG-4000 maupun silika tetap mengalami aglomerasi. Hasil dari Vibrating Sample Magnetometer (VSM) menunjukkan nilai koersivitas Co0,5Ni0,5Fe2O4 setelah dienkapsulasi dengan PEG-4000 turun dari 214,4±0,6 Oe menjadi 127,8±0,6 Oe yang sebanding dengan turunnya ukuran kristalit karena sampel tersebut berada pada wilayah single-domain. Namun setelah dienkapsulasi dengan silika, koersivitas naik menjadi 339,2±0,5 Oe yang berbanding terbalik dengan ukuran kristalit karena sampel berada pada wilayah multi-domain. Hasil Fourier Transform Infra-Red (FTIR) mengkonfirmasi kehadiran PEG-4000 dan silika dengan munculnya ikatan baru, yaitu C-O (1064,71 cm-1) yang merupakan ikatan khas PEG-4000, serta Si-O-Si (1026,13 cm-1), Si-O-Fe (462,92 cm-1), dan O-Si-O (432,05 cm-1) yang merupakan ikatan khas silika.

Cobalt Nickel Ferrite (Co0.5Ni0.5Fe2O4) nanoparticles has been successfully synthesized by co-precipitation method and encapsulated by PEG-4000 and silica. This study focused on the characteristics of magnetism properties of Co0.5Ni0.5Fe2O4 nanoparticles functionalized with PEG-4000 with a mass of 0.5 grams, 1 gram, 1.5 grams, 2 grams, 2.5 grams, 3 grams and silica at concentration 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 50%. X-Ray Diffraction (XRD) patterns showed that the particles size of Co0.5Ni0.5Fe2O4 is 14.9±0.1 nm. After PEG-4000 and silica encapsulation, the particles size became 7.7±0.1 and 13.9±0.1 nm. Transmission Electron Microscopy (TEM) image showed that the nanoparticles before and after silica and PEG-4000 encapsulation are still agglomerated. Vibrating Sample Magnetometer (VSM) showed that the coercivity of Co0.5Ni0.5Fe2O4 after PEG-4000 encapsulation decrease from 214.4±0.6 Oe to 127.8±0.6 Oe which is proportional to the decrease of crystallite size since the samples are in the single-domain region. But the coercivity increase to 339.2±0.5 Oe after silica encapsulation which is inversely proportional to the size of crystallites because the samples are in the multi-domain region. Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spectra confirm the presence of PEG-4000 and silica with the appearance of new bonds, i.e. C-O (1064,71 cm-1) which is the typical of PEG-4000 bond; and Si-O-Si (1026.13 cm -1), Si-O-Fe (462.92 cm-1), and O-Si-O (432.05 cm-1) which is the typical of silica bond.

Kata Kunci : Cobalt Nickel Ferrite (Co0,5Ni0,5Fe2O4), nanopartikel magnetik, kopresipitasi, PEG-4000, silika