Pengaruh jumlah triton x-100, suhu dan waktu tahan kalsinasi terhadap sintesis powder zirkonia dan aplikasinya dalam mendegradasi metil orange
Keywords:
Zirkonia, nanopowder, sol gel, surfaktan
Abstract
Zirkonia merupakan material semikonduktor yang memiliki sifat polimorf. Material ini memiliki keunggulan yaitu konduktivitas termal rendah (4,2 Wm-1K-1 pada suhu kamar), kekerasan tinggi (untuk fase monoklinik sebesar 18 GPa dan untuk fase amorf sebesar 14-11 GPa), ketahanan terhadap korosi, dan band gap yang besar (5 eV). Berbeda dari zirkonia biasa, ketika ukuran zirkonia diubah menjadi nano, sifat-sifatnya pun berubah. Metode yang digunakan untuk sintesis nanopowder ini adalah metode sol gel. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui ukuran kristal yang terbentuk dan struktur partikel dengan pengaruh jumlah triton X-100 (0%, 5%, 10%) berat, suhu kalsinasi (700°C, 800°C, 900°C), serta waktu tahan kalsinasi (1 jam, 2 jam, 3 jam). Zirkonia yang telah disintesis diaplikasikan dalam mendegradasi metil orange sebagai fotokatalis, ditinjau persen degradasi dari metil orange. Hasil analisa SEM menunjukkan bahwa ukuran zirkonia terkecil terdapat pada zirkonia yang disintesis pada suhu kalsinasi 800oC, menggunakan 10% of Triton X-100, dan lebih homogen pada waktu tahan kalsinasi 2 jam. Persen degradasi metil orange terbesar yaitu pada pengaruh suhu kalsinasi 800 ° C, menggunakan 10% triton X-100, dan waktu tahan kalsinasi 3 jam.
References
Ardiansyah. 2011. Ekstraksi Senyawa Zirkonia dari Pasir Zirkon Dengan Metode Mechanical Activation. Skripsi. Jakarta: Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Basahel, S.N., dkk. 2015. Influence of crystal structure of nanosized ZrO2 on photocatalytic degradation of methyl orange. Nanoscale Research Letter 2015, 10:73.
Borilo, L. P., dan Spivakova, L. N. 2012. Synthesis and Characterization of ZrO2 Thin Films. American Journal of Materials Science 2012, 2(4): 119-124.
Brinker, C. dkk. Sol-Gel Science: The Physics And Chemistry Of Sol-Gel Processing. Academic Press, Inc. An Imprint of Elsevier 1250 Sixth Avenue, San Diego.
Chiang, Y. M., dkk. 1997. Physical Ceramic: Principles for Ceramic Science and Engineering. John Wiley and Sons, New York.
Christina, M, dkk. 2007. Studi Pendahuluan Mengenai Degradasi Zat Warna Azo (Metil Orange) dalam Pelarut Air Menggunakan Mesin Berkas Elektron 350 Kev/10 Ma. JFN, Vol.1 No.1, Mei 2007.
Dhamayanti, Y, dkk. 2005. Fotodegradasi Zat Warna Methyl Orange Menggunakan Fe2O- Montmorillonit dan Sinar Ultraviolet. Proseding Seminar Nasional DIES ke 50 FMIPA UGM.
Fadhilah, N. 2012. Penggunaan Zirkonia dalam Bidang Kedokteran Gigi. Skripsi. Makasar: Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Hasanuddin.
Godlisten N. S., Imran S.M. , Jeong J. S., Engole M., Abbas N., Haider M. S., Jae K. S., KimaHee T. 2014. Sol–gel Synthesis of Photoactive Zirconia–titania from Metal Salts and Investigation of Their Photocatalytic Properties in the Photodegradation of Methylene Blue. Powder Technology 258: 99-109.
Ibrahim, I. A. M., dkk. 2010. Preparation of Sperical silica Nanoparticles: Ströber Silica, Journal of American Science, vol.6, No.11, 2010, pp. 985-989.
Ikhlasul Amal, M., Nora A., Nuraini L., Indah C. N., Lusiana, Darsono N. (2013). Structural Properties of Cobalt Doped Zirconia Powders Prepared by Sol-gel Method. Research Center for Metallurgy and Material, Indonesian Institute of Sciences, PUSPIPTEK
Ismail, A. R., dkk. 2012. Synthesis of Silica Nanoparticles by Sol-Gel: Size-Dependent Properties, Surface Modification, and Applications in Silica-Polymer Nanocomposites—A Review, Journal of Nanomaterials Volume 2012, 15 pages.
Joy, K., S. S. dkk. 2011. Band Gap Tuning in Nanocomposite ZrO2–SnO2 Thin Film Achieved Through Sol–Gel Co- Deposition Method. J Sol-Gel Sci Technol (2012) 61:179–184DOI 10.1007/s10971-011-2608-3.
Kaur, S., dkk. (n.d). Preparation and Deposition of Hydroxyapatite on Biomaterials by Sol-Gel Technique-A Review, Chitkara Chemistry Review 2013, Vol. 1, No. 2pp. 59–69.
Lubis, R. U. 2012. Sintesis dan Karakterisasi PertumbuhanNanopartikel Zno Dengan Metode Sol-Gel. Skripsi Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Negeri Medan.
Mahatmanti, F. W., dkk. 2003. Kajian Termodinamika Penyerapan Zat Warna Indikator Metil Oranye (MO) dalam Larutan Air Oleh Adsorben Kitosan. JSKA.Vol.VI.No.2.Tahun.2003.
Mukti, W. (n.d.). Analisis Spektroskopi Uv-Vis “Penentuan Konsentrasi Permanganat (KMnO4)”. Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta. p.1-5. Mori, M. T. dkk. 1994. Solid State Ionics 74, 157–164.
Oksana, G. 2012. Zirkonia nanopowders and technology of their production. http://www.techprofiles.org/presentation/ gorban_zirkonia.pdf. (Online). Diakses pada 2 Juli 2015.
Oliveira, P.W., dkk. 1999. MRS Symp. Proc.
576, 421–426.
Onggo, dkk. 2014. Peran Surfaktan dalam Insersi Multi-Walled Carbon Nanotubes (Mwcnt) ke dalam Nata-De-Coco. Prosiding Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains 2014 (SNIPS 2014).
Periaswami, G., dkk. 1998. Solid State Ionics 26, 311–317. Pundisari, S, dkk. 2013. Pengaruh Konsentrasi Ion Sulfat (SO42-). Terhadap Degradasi Zat Warna Methyl Orange Menggunakan Fotokatalis TiO Zeolit. Kimia Student Journal, Vol. 1, No. 2, Pp. 236-242 Universitas Brawijaya Malang.
Rainho, J. P., Rocha, J., Carlos, L. D and Almeida, R. M. 2001. 29 Si Nuclear- Magnetic-Resonance and Vibrational Spectroscopy Studies of SiO2-TiO2 Powders Prepared by The Sol Gel Process. Journal Material Research Society.
Riyani, dkk. 2012. Sintesis dan Karakterisasi Fotokatalis TiO2¬–Cu Aktif Sinar Tampak. Prosiding Seminar Nasional” Pengembangan Sumber Daya Pedesaan dan Kearifan Lokal Berkelanjutan II”.
Saragi, E., dkk. 2010. Analisis Panas Steady
State Pada Rancang Bangun Tungku Kalsinasi Zro2 Berbasis Metoda Elemen Hingga. Yogyakarta: Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir 2010.
Setiawan, W. 2014. Zirkonia di Indonesia. (Online), https://naturalresourcesin a.wordpress.com/2014/01/12/96/, diakses
6 Juli 2015.
Singh, L. P., dkk. (n.d). Preparation of Silica Nanoparticles and Its Beneficial Role in Cementitious Materials, Nanomater Nanotechnol, vol.1, No.1, 2011, pp.44-51.
Stiadi, Y., dkk. (n.d). Pengaruh Surfaktan terhadap Pembentukan Komposit Polistiren/Silika. Jurnal Kimia FMIPA Universitas Andalas. p. 7-8.
Suchorski, Y., dkk. 2008. Surface Chemistry of ZirkoniaNanopowders Doped with Pr2O3: an XPS Study. ACTA PHYSICA POLONICA A, Vol. 114.
Sudjoko, dkk. 1996. Kesetimbangan Fasa pada Proses Pemurnian Logam Zirkonium. PPNY-BATAN Yogyakarta.
Basahel, S.N., dkk. 2015. Influence of crystal structure of nanosized ZrO2 on photocatalytic degradation of methyl orange. Nanoscale Research Letter 2015, 10:73.
Borilo, L. P., dan Spivakova, L. N. 2012. Synthesis and Characterization of ZrO2 Thin Films. American Journal of Materials Science 2012, 2(4): 119-124.
Brinker, C. dkk. Sol-Gel Science: The Physics And Chemistry Of Sol-Gel Processing. Academic Press, Inc. An Imprint of Elsevier 1250 Sixth Avenue, San Diego.
Chiang, Y. M., dkk. 1997. Physical Ceramic: Principles for Ceramic Science and Engineering. John Wiley and Sons, New York.
Christina, M, dkk. 2007. Studi Pendahuluan Mengenai Degradasi Zat Warna Azo (Metil Orange) dalam Pelarut Air Menggunakan Mesin Berkas Elektron 350 Kev/10 Ma. JFN, Vol.1 No.1, Mei 2007.
Dhamayanti, Y, dkk. 2005. Fotodegradasi Zat Warna Methyl Orange Menggunakan Fe2O- Montmorillonit dan Sinar Ultraviolet. Proseding Seminar Nasional DIES ke 50 FMIPA UGM.
Fadhilah, N. 2012. Penggunaan Zirkonia dalam Bidang Kedokteran Gigi. Skripsi. Makasar: Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Hasanuddin.
Godlisten N. S., Imran S.M. , Jeong J. S., Engole M., Abbas N., Haider M. S., Jae K. S., KimaHee T. 2014. Sol–gel Synthesis of Photoactive Zirconia–titania from Metal Salts and Investigation of Their Photocatalytic Properties in the Photodegradation of Methylene Blue. Powder Technology 258: 99-109.
Ibrahim, I. A. M., dkk. 2010. Preparation of Sperical silica Nanoparticles: Ströber Silica, Journal of American Science, vol.6, No.11, 2010, pp. 985-989.
Ikhlasul Amal, M., Nora A., Nuraini L., Indah C. N., Lusiana, Darsono N. (2013). Structural Properties of Cobalt Doped Zirconia Powders Prepared by Sol-gel Method. Research Center for Metallurgy and Material, Indonesian Institute of Sciences, PUSPIPTEK
Ismail, A. R., dkk. 2012. Synthesis of Silica Nanoparticles by Sol-Gel: Size-Dependent Properties, Surface Modification, and Applications in Silica-Polymer Nanocomposites—A Review, Journal of Nanomaterials Volume 2012, 15 pages.
Joy, K., S. S. dkk. 2011. Band Gap Tuning in Nanocomposite ZrO2–SnO2 Thin Film Achieved Through Sol–Gel Co- Deposition Method. J Sol-Gel Sci Technol (2012) 61:179–184DOI 10.1007/s10971-011-2608-3.
Kaur, S., dkk. (n.d). Preparation and Deposition of Hydroxyapatite on Biomaterials by Sol-Gel Technique-A Review, Chitkara Chemistry Review 2013, Vol. 1, No. 2pp. 59–69.
Lubis, R. U. 2012. Sintesis dan Karakterisasi PertumbuhanNanopartikel Zno Dengan Metode Sol-Gel. Skripsi Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Negeri Medan.
Mahatmanti, F. W., dkk. 2003. Kajian Termodinamika Penyerapan Zat Warna Indikator Metil Oranye (MO) dalam Larutan Air Oleh Adsorben Kitosan. JSKA.Vol.VI.No.2.Tahun.2003.
Mukti, W. (n.d.). Analisis Spektroskopi Uv-Vis “Penentuan Konsentrasi Permanganat (KMnO4)”. Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta. p.1-5. Mori, M. T. dkk. 1994. Solid State Ionics 74, 157–164.
Oksana, G. 2012. Zirkonia nanopowders and technology of their production. http://www.techprofiles.org/presentation/ gorban_zirkonia.pdf. (Online). Diakses pada 2 Juli 2015.
Oliveira, P.W., dkk. 1999. MRS Symp. Proc.
576, 421–426.
Onggo, dkk. 2014. Peran Surfaktan dalam Insersi Multi-Walled Carbon Nanotubes (Mwcnt) ke dalam Nata-De-Coco. Prosiding Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains 2014 (SNIPS 2014).
Periaswami, G., dkk. 1998. Solid State Ionics 26, 311–317. Pundisari, S, dkk. 2013. Pengaruh Konsentrasi Ion Sulfat (SO42-). Terhadap Degradasi Zat Warna Methyl Orange Menggunakan Fotokatalis TiO Zeolit. Kimia Student Journal, Vol. 1, No. 2, Pp. 236-242 Universitas Brawijaya Malang.
Rainho, J. P., Rocha, J., Carlos, L. D and Almeida, R. M. 2001. 29 Si Nuclear- Magnetic-Resonance and Vibrational Spectroscopy Studies of SiO2-TiO2 Powders Prepared by The Sol Gel Process. Journal Material Research Society.
Riyani, dkk. 2012. Sintesis dan Karakterisasi Fotokatalis TiO2¬–Cu Aktif Sinar Tampak. Prosiding Seminar Nasional” Pengembangan Sumber Daya Pedesaan dan Kearifan Lokal Berkelanjutan II”.
Saragi, E., dkk. 2010. Analisis Panas Steady
State Pada Rancang Bangun Tungku Kalsinasi Zro2 Berbasis Metoda Elemen Hingga. Yogyakarta: Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir 2010.
Setiawan, W. 2014. Zirkonia di Indonesia. (Online), https://naturalresourcesin a.wordpress.com/2014/01/12/96/, diakses
6 Juli 2015.
Singh, L. P., dkk. (n.d). Preparation of Silica Nanoparticles and Its Beneficial Role in Cementitious Materials, Nanomater Nanotechnol, vol.1, No.1, 2011, pp.44-51.
Stiadi, Y., dkk. (n.d). Pengaruh Surfaktan terhadap Pembentukan Komposit Polistiren/Silika. Jurnal Kimia FMIPA Universitas Andalas. p. 7-8.
Suchorski, Y., dkk. 2008. Surface Chemistry of ZirkoniaNanopowders Doped with Pr2O3: an XPS Study. ACTA PHYSICA POLONICA A, Vol. 114.
Sudjoko, dkk. 1996. Kesetimbangan Fasa pada Proses Pemurnian Logam Zirkonium. PPNY-BATAN Yogyakarta.
Published
2017-04-01
Section
Articles
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
