FABRIKASI NANOPARTIKEL ZINC FERRITE (ZnFe2O4) DENGAN METODE KOPRESIPITASI DAN KARAKTERISASI STRUKTUR KRISTAL DAN SIFAT KEMAGNETANNYA

LA ODE ASMIN, Dr. EDI SUHARYADI, M.Eng

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Nanopartikel Zinc Ferrite (ZnFe2O4) telah berhasil disintesis menggunakan metode kopresipitasi. Bahan pembentuk ZnFe2O4 adalah serbuk zinc sulphate hepta hydrate (ZnSO4.7H2O) dan ferric chloride hexa hydrate (FeCl3.6H2O). Sodium hydroxide (NaOH) digunakan sebagai kopresipitannya. Parameter sintesis yang telah diteliti adalah konsentrasi kopresipitan NaOH (1,5, 3 dan 6 M), suhu sintensis (temperature ruang, 60, dan 900C), dan durasi pengadukan (60, 90 dan 120 menit). Struktur, ukuran partikel, sifat kemagnetan dan gugus fungsional nanopartikel ZnFe2O4 dikarakterisasi dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Vibrating Sample Magnetometer (VSM), dan spektrometer infra merah (FTIR). Hasil XRD menunjukkan bahwa nanopartikel ZnFe2O4 hasil sintesis memiliki struktur spinel campuran normal dan invers. Ukuran partikel sampel dengan variasi konsentrasi NaOH menurun dari 8,38 - 5,61 nm dengan meningkatnya konsentrasi NaOH, meningkat dari 8,09 - 9,22 nm dengan meningkatnya suhu sintesis, serta mengalami penurunan dari 8,38 - 7,12 nm dengan bertambahnya durasi pengadukan. Hasil analisa VSM menunjukkan bahwa magnetisasi maksimum pada 15 kOe dan magnetisasi remanen cenderung meningkat dengan peningkatan rasio parameter kisi. Nilai koersivitas cenderung meningkat seiring dengan menurunnya ukuran partikel. Sifat feromagnetik diperoleh pada ukuran partikel 5,61 nm. Untuk ukuran partikel pada rentang 7,12 - 9,22 nm menunjukkan sifat paramagnetik. Hasil analisa FTIR mengkonfirmasi terbentuknya fasa nanopartikel ZnFe2O4. Spektrum FTIR menunjukkan karakteristik vibrasi ikatan yang berhubungan dengan spinel ferit.

Zinc ferrite (ZnFe2O4) nanoparticles have been synthesized by co-precipitation method. The ZnFe2O4 was synthesized using the powder of zinc sulphate hepta hydrate (ZnSO4.7H2O) and ferric chloride hexa hydrate (FeCl3.6H2O). Sodium hydroxide (NaOH) has been used as a co precipitant. Synthesis parameters that have been investigated were concentration of NaOH (1.5, 3, and 6 M), synthesis temperature (room temperature, 60, and 90oC) and stirring duration (60, 90, and 120 minutes). The structural, particle size, magnetic properties, and functional groups of ZnFe2O4 nanopartilces were characterized by using X-Ray Diffractometer (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Vibrating Sample Magnetometer (VSM), and infrared spectrometer (FTIR). The XRD results showed that the co-precipitated nanoparticles were zinc ferrite phase with mixture of normal and inverse spinel structures. The particle size was observed decrease from 8.38 - 5.61 nm as increase concentration of NaOH, increase from 8.09 - 9.22 nm as increase of synthesis temperature, and decrease from 8.38 - 7.12 nm as increase of stirring duration. The results of VSM showed that magnetization reach maximum on 15 kOe and remanent magnetization tends to increase with increase of lattice parameter ratio. The coercive field was tend to increase with decrease of particle size. Ferromagnetic property was obtained for particle of size 5.61 nm. Paramagnetic property was obtained for particle of sizes in the range 7.12 - 9.22 nm. The results of FTIR confirmed that the formation of ZnFe2O4 phases. The FTIR spectra showed

Kata Kunci : nanoparticles, zinc ferrite (ZnFe2O4), magnetic properties, co-precipitation