Pengaruh Waktu Hidrotermal Pada Sintesis BaTiO3 Nanorod Melalui Konversi Na2Ti3O7

ANDIK SETIYAWAN, Dr. Indriana Kartini, M.Si. ; Dr. Suyanta, M.Si

2018 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan sintesis BaTiO3 nanorod terorientasai vertikal di atas kaca FTO melalui konversi Na2Ti3O7. Sintesis ini dilakukan melalui 3 tahap sintesis, tahap pertama adalah sintesis TiO2 nanorod di atas kaca FTO dengan prekusor TTIP dan HCl 6 M dalam sistem hidrotermal pada suhu 200 derajat Celcius selama 3 jam. Tahap kedua adalah proses konversi menjadi Na2Ti3O7 dalam medium 13 M NaOH dalam sistem hidrotermal pada 200 derajat Celcius selama 4 jam. Tahap ketiga adalah konversi menjadi BaTiO3 nanorod dengan prekusor Ba(OH).8H2O dalam sistem hidrotermal pada 210 derajat Celcius dan dengan variasi waktu sintesis 2, 6, 10 dan 12 jam. Karakterisasi material dilakukan menggunakan X-ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Diffuse-Reflectance UV-Vis Spectrophotometer (DR-UV) dan Fourier-transform Infrared Spectophotometer (FTIR). Keberhasilan sintesis TiO2 nanorod ditandai dengan tingginya intensitas puncak XRD pada 2theta= 62 derajat sementara keberhasilan sintesis BaTiO3 nanorod ditandai dengan kemunculan puncak XRD pada 2theta = 31 derajat dengan intesitas tertinggi diperoleh pada waktu sintesis 6 jam dan nilai TC = 5,249 untuk bidang (111). Konversi BaTiO3 secara sempurna terjadi pada waktu sintesis 10 jam dengan tidak ditemukannya puncak TiO2. Analisis FTIR menunjukkan adanya serapan pada daerah 3400 cm-1 yang berasal dari OH- yang menempati kisi kristal BaTiO3, yang menyebabkan tegangan internal sehingga terjadi peningkatan energi celah pita. Energi celah pita BaTiO3 dengan waktu sintesis 2, 6, 10 dan 12 jam secara berturut-turut adalah 3,26; 3,39; 3,27; 3,27 eV.

The synthesis of vertically oriented BaTiO3 nanorod on FTO glass through Na2Ti3O7 conversion has been performed. This synthesis is carried out through 3 stages of synthesis, the first is the synthesis of TiO2 nanorod on the FTO glass using TTIP and HCl 6 M as the precursors under hydrothermal conditions at 200 degree Celcius for 3 hours followed by conversion to Na2Ti3O7 in 13 M NaOH medium under hydrothermal conditions at 200 degree Celcius for 4 hours, then conversion to BaTiO3 nanorod using Ba(OH).8H2O precursor in hydrothermal conditions at 210 degree Celcius and with variation of synthesis time at 2, 6, 10 and 12 hours. Material characterization was performed using X-ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Diffuse-Reflectance UV-Vis Spectrophotometer (DR-UV) and Fourier-transform Infrared Spectophotometer (FTIR). The success of TiO2 nanorod synthesis marked by the high intensity of the XRD peak at 2theta = 62 degree while for BaTiO3 nanorod synthesis is marked by the appearance of XRD peak at 2theta = 31 degree with the highest intensity obtained at 6 hours with textural coefficient 5.249 for the (111) plane. The complete BaTiO3 conversion takes place at 10 hours, marked by the absence of a TiO2 peak. The FTIR analysis shows the absorption at 3400 cm-1 region derived from OH- which occupies the BaTiO3 crystal lattice, causing the tensile strain and resulting in increased band gap energy. The bandgap energy of BaTiO3 with synthesis at 2, 6, 10 and 12 times was 3.26; 3.39; 3.27; 3.27 eV respectively.

Kata Kunci : BaTiO3, nanorod, hidrotermal, Na2Ti3O7/BaTiO3, nanorod, hydrothermal, Na2Ti3O7