KAJIAN SUSEPTIBILITAS PADA GREEN-SYNTHESIZED MAGNETIC NANOPARTICLES (MNPs) NICKEL ZINC FERRITE (NiZnFe2O4) YANG DIENKAPSULASI DENGAN SILICON DIOXIDE (SiO2)

RANITA RAHMADEWI, Dr.Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Eng.

2023 | Skripsi | S1 FISIKA

Nanopartikel magnetik nickel zinc ferrite/silicon dioxide (NiZnFe2O4/SiO2) berhasil disintesis menggunakan metode green synthesis dan dienkapsulasi dengan lima variasi konsentrasi silicon dioxide (SiO2). Hasil dari karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan bahwa ukuran kristalit nanopartikel NiZnFe2O4 sebesar (7,5 ± 0,1) nm dan setelah dienkapsulasi dengan SiO2 konsentrasi 20% menjadi (10,4 ± 0,1) nm. kenaikan ukuran kristalit tersebut dipengaruhi oleh SiO2 saat proses enkapsulasi berlangsung, yang mana nanopartikel NiZnFe2O4 mengalami kontak dengan SiO2. Terjadi penurunan nilai microstrain dan parameter kisi setelah dienkapsulasi dapat diindikasikan karena penurunan kecacatan kristal.Sifat kemagnetan diuji dengan melakukan pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan metode Gouy. Berdasarkan hasil pengukuran, diperoleh nilai suseptibilitas magnetik nanopartikel NiZnFe2O4/SiO2 konsentrasi 0%, 10%, 20%, 30%, dan 50% berturut-turut (20,3 ± 1,5) x 10^(-4), (16,0 ± 0,8) x 10^(-4), (11,8 ± 1,0) x 10^(-4), (8,9 ± 0,8) x 10^(-4), dan (7,6 ± 0,6) x 10^(-4) m3/kg. Hasil penelitian menunjukkan nilai suseptibilitas magnetik pada nanopartikel NiZnFe2O4 mengalami penurunan ketika konsentrasi enkapsulasi nanopartikel dengan SiO2 semakin bertambah. Hal ini terjadi karena pemberian enkapsulasi SiO2 membentuk lapisan diamagnetik pada permukaan NiZnFe2O4 memungkinkan terjadi pertambahan jarak antar partikel, akibatnya akan semakin sulit mempengaruhi arah momen magnetik partikel lainnya. Oleh karena itu, akan memberikan interaksi yang lemah antar partikelnya.

Nickel zinc ferrite/silicon dioxide (NiZnFe2O4/SiO2) magnetic nanoparticles were successfully synthesized using the green synthesis method and encapsulated with five variations of silicon dioxide (SiO2) concentrations. The results of the X-Ray Diffraction (XRD) characterization showed that the crystallite size of NiZnFe2O4 nanoparticles was (7,5 ± 0,1) nm and after being encapsulated with SiO2 at a concentration of 20% it became (10,4 ± 0,1) nm. The increase in crystallite size is influenced by SiO2 during the encapsulation process, where NiZnFe2O4 nanoparticles come into contact with SiO2. A decrease in the microstrain and lattice parameter values after encapsulation can be indicated due to a decrease in crystal defects. Magnetic properties were tested by measuring magnetic susceptibility using the Gouy method. Based on the measurement results, the magnetic susceptibility values of NiZnFe2O4/SiO2 nanoparticles at concentrations of 0%, 10%, 20%, 30%, and 50% were obtained, respectively (20,3 ± 1,5) x 10^(-4), (16,0 ± 0,8) x 10^(-4), (11,8 ± 1,0) x 10^(-4), (8,9 ± 0,8) x 10^(-4), dan (7,6 ± 0,6) x 10^(-4) m3/kg. The results showed that the magnetic susceptibility value of NiZnFe2O4 nanoparticles decreased when the concentration of nanoparticle encapsulation with SiO2 increased. This happens because the giving of silicon dioxide encapsulation forms a diamagnetic layer on the surface of NiZnFe2O4 allows the increase in distance between particles, as a result it will be increasingly difficult to affect the direction of the magnetic moment of other particles. Therefore, it will provide a weak interaction between its particles.

Kata Kunci : enkapsulasi, green synthesis, nickel zinc ferrite, silicon dioxide, suseptibilitas magnetik, X-Ray Diffraction