KAJIAN SIFAT DIELEKTRIK PADA GREEN SYNTHESIZED NANOPARTIKEL MAGNETITE (Fe3O4) YANG DIENKAPSULASI POLIMER POLYETHYLENE GLYCOL (PEG-4000)

Galih Sanjaya, Prof. Dr. Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Eng.

2025 | Skripsi | FISIKA

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji sifat dielektrik pada nanopartikel magnetit (Fe3O4) yang disintesis dengan metode green synthesis menggunakan ekstrak daun Moringa Oleifera sebagai agen pereduksi, kemudian dienkapsulasi dengan polimer Polyethylene Glycol dengan perbandingan variasi Fe3O4:PEG yakni 1:1, 2:1, dan 4:1. Nanopartikel Fe3O4 yang dienkapsulasi PEG kemudian dianalisis menggunakan berbagai metode karakterisasi material seperti X-Ray Diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy dan Ultraviolet-Visible Spectroscopy untuk memastikan struktur kristal, ikatan kimia, dan sifat optiknya. Hasil analisis XRD menunjukan kenaikan ukuran kristal dengan penambahan PEG yakni untuk Fe3O4 dan Fe3O4/PEG yaitu (15,02±0,02) dan (16,82±0,01). Pada analisis FTIR didapatkan puncak serapan pada bilangan gelombang 586,6 cm^-1 yang menunjukkan adanya ikatan Fe-O, yang mengindikasikan bahwa fasa Fe3O4 telah terbentuk. Hasil analisa UV-Vis menunjukkan adanya peningkatan energi celah pita seiring dengan penambahan konsentrasi PEG. Uji dielektrik Fe3O4/PEG pada frekuensi 10 kHz didapatkan hasil pada tiap variasi yakni untuk permitivitas dielektrik riil sebesar 68,0; 102,7; dan 120,7, permitivitas dielektrik imajiner sebesar 18,9; 33,0; dan 37,8, hasil loss tangent yakni 0,27; 0,32; dan 0,32 dan impedansi sebesar 360,0; 319,8; 318,8. 

This study aims to investigate the dielectric properties of magnetite nanoparticles (Fe3O4) synthesized through a green synthesis method using Moringa Oleifera leaf extract as a reducing agent, followed by encapsulation with Polyethylene Glycol (PEG) at Fe3O4:PEG ratios of 1:1, 2:1, and 4:1. The Fe3O4 nanoparticles encapsulated with PEG were analyzed using various material characterization methods, including X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV-Vis), to determine their crystal structure, chemical bonds, and optical properties. The XRD analysis results showed an increase in crystal size with the addition of PEG, with sizes for Fe3O4 and Fe3O4/PEG being (15.02±0.02) nm and (16.82±0.01) nm, respectively. FTIR analysis revealed an absorption peak at 586.6 cm^-1, indicating the presence of Fe-O bonds, confirming the formation of the Fe3O4 phase. UV-Vis analysis results demonstrated an increase in bandgap energy as the PEG concentration increased. The dielectric tests of Fe3O4/PEG at a frequency of 10 kHz yielded the following results for each variation: real dielectric permittivity values of 68.0, 102.7, and 120.7; imaginary dielectric permittivity values of 18.9, 33.0, and 37.8; loss tangent values of 0.27, 0.32, and 0.32; and impedance values of 360.0, 319.8, and 318.8.

Kata Kunci : Dielektrik, Green Synthesis, Magnetite Nanoparticles, Polyethylene Glycol, Moringa oleifera.