Kajian Sifat Kemagnetan pada Nanopartikel Magnesium Ferrite (MgFe2O4) yang Dienkapsulasi dengan Polyethylene Glycol (PEG-4000) dan Silika

DESKA LISMAWENNING P, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah berhasil dilakukan enkapsulasi nanopartikel magnetik Magnesium Ferrite (MgFe2O4), dengan memvariasikan konsentrasi PEG-4000 dan silika sebagai bahan untuk enkapsulasi menggunakan metode kopresipitasi. Analisa X-ray Diffraction (XRD) menunjukkan bahwa muncul fasa baru pada MgFe2O4 setelah enkapsulasi PEG-4000, yaitu alfa-Fe2O3 yang memiliki struktur kristal rhombohedral dan gamma-FeO(OH) yang bersifat paramagnetik. Ukuran partikel MgFe2O4 sebelum enkapsulasi yaitu 10.49 ± 0.03 nm, setelah enkapsulasi dengan PEG-4000 menjadi 5.24 ± 0.02 nm dan enkapsulasi dengan silika menjadi 18.79 ± 0.06 nm. Pada enkapsulasi dengan silika muncul puncak bidang difraksi baru (222) yang merupakan kristal. Analisa morfologi Transmission Electron Microscopy (TEM) pada nanopartikel yang dienkapsulasi PEG-4000 menunjukkan hasil berupa bentuk nanopartikel lebih bulat, lebih terdispersi serta berkurangnya aglomerasi. Hasil analisa Fourier Transform Infra Red (FTIR) menunjukkan bahwa pada MgFe2O4 yang telah dilapisi PEG-4000 terjadi pergeseran pada bilangan gelombang 2885,51 cm-1 menjadi 2924,09 ± 0,5 cm-1 pada ikatan C-H yang merupakan ikatan penyusun PEG-4000 dan pergeseran pada bilangan gelombang 316,33 cm-1 menjadi 300,9 ± 0,5 cm-1 pada ikatan metal oksida (M-O) yang merupakan pola seragam dari MgFe2O4. Kehadiran silika sudah melapisi material magnetik ditunjukkan pada bilangan 455.2 cm-1 yaitu gugus fungsi Si-O-Si (bending). Hasil analisa sifat kemagnetan MgFe2O4 dengan Vibrating Sample Magnetometer (VSM), menunjukkan koersivitas MgFe2O4 adalah 120.66 Oe, setelah enkapsulasi PEG-4000 menurun menjadi 40.88 Oe dan enkapsulasi silika 34.74 Oe.

The Magnesium ferrite (MgFe2O4) magnetic nanoparticles have been successfully encapsulated by varying the concentration of PEG-4000 and silica which are used as a material for encapsulation with using co-precipitation method. X-ray Diffraction (XRD) analysis showed the new phase appearance alfa-Fe2O3 which crystal structure is rhombohedral and gamma-FeO(OH) with paramagnetic characteristic of MgFe2O4 post-encapsulted by PEG-4000. MgFe2O4's particle size pre-encapsulated was 10.49 ± 0.03 nm, became 5.24 ± 0.02 nm after PEG-4000 encapsulation and 18.79 ± 0.06 nm after silica encapsulation. Encapsulation of silica has showed a new diffraction peak (222) because silica is crystal. Transmission Electron Microscopy (TEM) morphology analysis on PEG-4000 encapsulated nanoparticles showed that the particles become more round, more dispersive, and less aglomerated. The result of Fourier Transform Infra Red (FTIR) analysis showed that MgFe2O4 (PEG-4000 encapsulation) wavenumbers were shifted as 2885,51 cm-1 became 2924,09 ± 0,5 cm-1 in C-H bond (a formed bond of PEG-4000) and shifted as 316,33 cm-1 became 300,9 ± 0,5 cm-1 in M-O bond (a uniform pattern of MgFe2O4). Magnetic material has been encapsulated by silica which is shown by wavenumber 455,2 cm-1 in Si-O-Si bonding analysis. The analysis result of MgFe2O4 magnetic properties with Vibrating Sample Magnetometer (VSM) showed that coersivity of MgFe2O4 was 120,7 Oe, and then decrease after encapsulation to 40,9 Oe and 34,7 Oe for encapsulation with PEG-4000 and silica, respectively.

Kata Kunci : co-precipitation, MgFe2O4, encapsulation, PEG-4000, silica