KAJIAN STRUKTUR KRISTAL, ENERGI GAP, DAN ANALISA GUGUS FUNGSI NANOPARTIKEL NICKEL ZINC FERRITE (NiZnFe2O4) YANG DIENKAPSULASI DENGAN TITANIUM DIOXIDE (TiO2)

AIDINA FADILLA A, Dr. Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Eng.

2023 | Skripsi | S1 FISIKA

Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji tentang struktur kristal, energi gap, dan gugus fungsi nickel zinc ferrite (NiZnFe2O4) yang dienkapsulasi dengan titanium dioxide (TiO2). Nanopartikel magnetik NiZnFe2O4 disintesis dengan metode kopresipitasi kemudian dienkapsulasi dengan variasi konsentrasi TiO2 (1:1, 1:2, 1:3, 1:4, dan 1:5). Hasil analisa X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan nanopartikel NiZnFe2O4 dan NiZnFe2O4/TiO2 memiliki fase ferrite dengan struktur mixed spinel cubic. Ukuran kristalit nanopartikel NiZnFe2O4 sekitar (4,5 ± 0,3) nm, dan setelah dienkapsulasi dengan TiO2 ukuran kristalit menjadi (3,3 ± 0,5) nm. Hasil uji UV-Vis untuk energi gap menunjukkan besar energi gap direct transition nanopartikel untuk setiap variasi konsentrasi NiZnFe2O4/TiO2 yaitu sebesar (4,0 ± 0,2); (4,2 ± 0,2); (4,3 ± 0,2); dan (4,4 ± 0,2) eV secara berurut untuk konsentrasi 1:1, 1:3, 1:4, dan 1:5. Hasil Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk gugus fungsi NiZnFe2O4 menunjukkan puncak serapan sekitar 300-600 cm-1 berupa ikatan vibrasi M-O pada posisi oktahedral dan tetrahedral. Setelah dienkapsulasi dengan TiO2 muncul ikatan vibrasi baru khas TiO2 berupa ikatan Ti-O-Ti pada bilangan gelombang sekitar 1000-1500 cm-1.

The study will discuss about crystal structure, band gap, and functional group of nickel zinc ferrite (NiZnFe2O4) nanoparticles encapsulated with titanium dioxide (TiO2). Magnetic nanoparticles NiZnFe2O4 was synthesized using co-precipitation method then encapsulated with variation concentration of TiO2 (1:1, 1:2, 1:3, 1:4, dan 1:5). X-Ray Diffraction analysis shown that nanoparticle NiZnFe2O4 and NiZnFe2O4/TiO2 has a ferrite phase with mixed spinel cubic structure. The crystalline size of nanopartikel NiZnFe2O4 is (4,5 ± 0,3) nm, and after encapsulation with TiO2 the particle size became (3,3 ± 0,5) nm. UV-Vis analysis for band gap show that nanoparticles have a direct transition band gap energy for each variation of NiZnFe2O4/TiO2 concentration is (4,0 ± 0,2); (4,2 ± 0,2); (4,3 ± 0,2); dan (4,4 ± 0,2) eV are sequentially for ratio concentration 1:1, 1:3, 1:4, dan 1:5. Fourier Transform Infrared (FTIR) analysis for functional group shown the absorption peaks is around 300-600 cm-1 such as M-O in oktahedral and tetrahedral position. After TiO2 encapsulation, there are new bond vibration typical of TiO2 like Ti-O-Ti bond in wavenumber around 1000-1500 cm-1.

Kata Kunci : energi gap, enkapsulasi, gugus fungsi, nanopartikel, nickel zinc ferrite, struktur kristal, titanium dioxide