6, Fitting Model Semivariogram Teoritis dengan Menggunakan softfrare

Vol.

6

No.

2

Juli

2010

JURNAL

MIPA

FAKULTAS MATEMATIKA

DAN ILMU

PENGETAHUAN

ALAM

rssN

0216-2393

G

MXEr$

Vol.6No.2Juli2010

JURNAL

MIPA

Cakupan Jumal

tlrniah

Gradien

meliputi artikel ilmiah

hasil penelitian dalam bidang Matematika, Fisika,

Kimia

dan

Biologi.

Jurnal

ini

terbit pertama

kali

pada tahun 2005 dengan frekuensi

penerbitan dua

kali

setahun

yaitu

pada bulan

januari

dan

juli.

Pembina

DekanFMIPAUnib

Ketua Redalisi

Suhendra, S.Si,

M.T

Sekretaris Redaksi

Eka

Anggas4

S.Si,

M.Si

Bendahara

Redalai

Supiyati, S.Si,

M.Si

Anggota

Sipriadi, S.Si

Yulian

Fauzi, S.Si,

M.Si

Syamsul

Bahri,

S.Si,

M.Si

Dewan

Penyunting

Prof.

Siti

Saknah (Unand) Prof. Dahyar

Arbain

(Unand) Dr.

Hilda

Zukifli,DEA

(Unsri)

Dr.

Gede Bayu Suparta

(UGM)

Imam Rusmana, Ph.D

(IPB)

Dr. Mudin

Simanuhuruk

(UNIB)

Dr. rer.nat. Totok Eka Suharto,

MS (Unib)

Dr. Agus Martono

MHP, DEA (Unib)

Choirul Muslim,

Ph.

D (Unib)

Dr.

Sigit Nugroho

(Unib)

Dra. Rida Samdara, M.S

(Unib)

AlamatRedalsi:

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Bengkulu Gedung T, Jl. W.R. Supratrnan 38371 Bengkulu TelpiFax. _{0736)20919

I

i

GRAB,TET$

lssN

0216.2393

Vol.

6

No.2

Juli2010

JURNAL

MIPA

DAFTAR ISI

Fisika

1.

Tinjauan Respon _{Medan Elektromagnetik Dengan Metoda Very}

Low

Frequency

(vLF) Di

Daerah Panas

Bumi, Jaboi,

Sabang(Muhammad Isa)

Kimia

2.

Pembuatan dan Karakterisasi poli Asam Laklat (Irfan Gu*ian)

3.

Bioassay Br ine shr

imp

Menggunakan Ar temia s

alinn

Leach p _zdaBkstrak Daun Tanaman say'uran Yang Mengandung

Flavonoid(Devi

Ratnawati)

4.

Pengaruh Konsentrasi PrekursorTerhadap

Morfologi

Dan Ukuran)

Nanokistal

ZnO

(hvi Maryanti)t

Matematika

5.

Upaya Peningkatan Proses Belajar Mahasiswa pada _Mata

Kutiah

Struktur

Aljabar

I Melalui

Pendekatan Teori Apos Berbasis Komputer

(Zulfia

Memi

Mayasari)

6,

Fitting Model

Semivariogram Teoritis dengan Menggunakan

softfrare

_

Geostatistics

for

the Environmental sciences

l/ersiong

(GS.g)

{Fachri

Faisat)

7.

Pendugaan

Regresi

Sequensial

Untuk

Kasus

Multikoline

ar

_Q,{urul Astaty Yensy)

Biologi

8.

Frekuensi Infeksi

cacing

Perut Mengancam Kesehatan Generasi Penerus Bangsa (Marisadonna As

teria)

560-565

566-572

573-576

577-579

580-584

585-589

590-s97

598-603

9.

Pertumbuhan Tulang Ekstrernitas Fetus

Mencit (Mus

Musculus

₎ Swiss Webster Setelah

DiberiPerlakuan

Dengan

UmbiGadung

(Dioscorea

Hispida )

Dennst

Kering

(Abdul

Kadir)

604407

l0

Dermatoglifi Ujung

dan Telapak Tangan penderita Buta Warna

(Studi

Kasus _{Mahasiswa Baru Universitas Andalas Angkafan 2005)}

v

lrr

t€a \I

d

Cr tEr etr bE

lr

ta

&

tr

&

be

f,

d{ iE

&

&

H tr E D

k

)r & d

r

(( sl

h

Penga

Jumal Gradien Vol.6 No.2 ,.uli 2010 :577-579

nrh

Konsentrasi

prekursor

Terhad ap

Morfologi

l.

pendahuluan

Material semftonduktor berskala nano l-dimensi seperti

nanowires, nonorods,

_nanotubes,

narcbelt

dan

nanoflowers, akhir-akhir

ini

_{banyak menarik perhatian} karena _{sifat elektronik, optik}

dan mekaniknya yang unik sehingga menjadikan material

ini

memiliki poteosiyang

besar _{dalam aplikasi divais nano [2,9J. Banyak}

p".*luun

telah

dilakukan

untuk

mensintesis

_material

semikonduktor berskala nano l-dimensi

ini

dan salah

satunya adalahZnO.

Secara khusus, _{ZnO mempunyai banyak aplikasi} yang

menarik seperti pada

solar

sel,

pelapis kouduktif fansparan, sensor

gas,

_{serta material elektro dan}

fofoluminesen

[lJr7].

_{Berbagai metode sintesis}

secara

fisika dan kimia

untuk

srrukrur nano

l-dimens,*ffi":lilHJ;:

J,ffil

metoda fasa uap seperti evaporasi _{termal, deposisi uap}

kimiq

deposisi fasa uap _{logam.organik frraOCvo;} elekkodeposisi _{serta metoda larutan}

seperti sintesis sol_

gel,

deposisi

laruian,

sintesis hidrotermal,

,r**

mikoemulsi, serta penumbuhan _{langsung pada larutan} alkohol-berait _{[5,7,10]. Metoda}

fasa uap

biasanya

u

d

x

ti

d

.t

Dan

Ukuran

Nanokris

ta|

ZnO

Evi Maryanti

Jurusan Kimia, _{Fokurtas Mare.notika,don lrmu} pengetahuan^Arom,

rJniversiras Bengkuru

+Corresponding

author e_mail : vi'iimh0@sahoo. com

menggunakan sistem ruang hampa .(vacum _system),

peralatan canggifu _{dan suhu tinggi. Hal}

ini

_berlawanan dengan metoda larutan yang sederhana _{dan berbiava}

rendah.

Ada

banyak publikasi _{mengenai penumbuhan}

ZnO dengan struktur natro. _{menggunakan metoda larutan.}

Salah satunya adalah _{yang dilaporkan oleh Sugunan}

el aL mengenai studi peranan heksamin pada pertumbuhan nanowires

ZnO

melalui

rute

hidrotermal,

di

mana

ditru{ukkaa _{bahwa heksamin berfungsi sebagai molekul} pengontrol bentuk dengan menutupi secara selektif bidang kistalografi non _{polar dari kristal ZnO [6].}

yi

_et

al.

_{telah berhasil mensintesis nanorods}

ZnO

dengan

susunao teratur menggunakan metoda chemical bath deposition pada suhu rendah _{[9]. Selain itu juga telah} disintesis nanorods ZaO yang ditumbuhk.o paau

,rb.t

at

gelas

ITO

(ndiun

Tin

Oxide) menggunakan _metoda deposisi larutan [10].

Pada paper ini, penulis melapo*an _{pengaruh konsentrasi} pekursor terhadap _{morfologi dan ukuran nanomaterial}

ZnO

yeurrg _{disintesis menggunakan metoda} deposisi Diterima I8 Juji20l0Disetujui _{30 Juli 2010}

Abstrak - Nanokristal ZrO

Hm#ffiL'f,*1Hfflifs';*":;r*;":r,s::,lT:T- i4"';;;'ffi';,,."ffasi

prekursor Nanokristar Zno

ditumbuhkan _{di atas subshat}

iio

o,Ji,r-ii,-o;ffiAr*.tr#?.xT

ffi,iffi:'ilffio,ffim:';IH#fi.ff:

konsentrasi prekursor 1 mM, 10

''il

d-100

*M;i4

g _jam.

Kmaktuis^li.rgroortar

XRD dan sEM menunjukkan adanva peningkatan _ukuran

diryt":

9*.i

?..0.t

mrtalri*

ar,

"i.il*i'Liu,

a*guo

meningkatnya koasentrasi

prekursor' Nanokristal dengan derajat nistariritaJ-arn _shukrur

rrista

te.uaii.'a1ryq{

pada depisisi'menggunakan konsenhasi _{prekursor 100 mM aengan}

ukur;

miurr

-

600 nm

*rtu

;.r;i.kistar

hampir seragam pada sumbu-c.

ffi:ff.lllrf?.1hffi,*a*.oi"t"l1Ial,'ortu

trtstatinitas

vrr*';*

_{sangar berpotenii se6agai} material

Kata Kunci : Nanokristar _Zno, prekursor, _{Drrajat Kristatinitas,}

Evi Maryanti / Jurnal Gradien Vol. 6 No. 2 Juli 2010

:

577-579

T

larutan kimia (CSD) pada substrat glas ITO pada waktu reaksi yang

sama-2. ilIetoda Penelitian

Nanokristal ZnO pada penelitian

ini

ditumbuhkan pada substrat gelas ITO menggunakan metoda deposisi larutan. Gelas

ITO

yang digunakan sebagai substrat dicuci terlebih dahulu dengan ulhasonik menggunakan aseton,

etanol dan aqua bidestilata selama

20

menit secara

berturut-turut. Pada metoda

ini

meliputi pembuatan

larutan berair

Zhk

Nitrat Heksahidrat [ZI(NO3)2.6H2O, kemunrian 9E

%fi

dan metenamin (CoHrzNt, 99+ o/o)

&ngan konsentrasi

I

mM, 10 mM dan 100 mM. Larutan Zn(NO)2.6H2O

dan

metenamin (C6H12Na)

dengan rasio 1:I dimasukkan ke dalam bejana gelas yang berukuran (14 cm

x

6 cm

x

2 cm). Kemudian substrat

dicelupkan ke dalam laruta4 bejana ditutup rapat dan

dipanaskan pada suhu 90 oC selama 8

jam.

Sintesis

dilakukan pada berbagai konsentrasi yaitu

I

mM, 10 mM dan 100 mM. Film tipis yang dihasilkan kemudian dicuci

dengan aquabidest dan dikeringkan pada suhu kamar. Untuk mengidentifikasi stuktur dan fasa kistalin, pola difraksi sinar-X direkam paCa suatu sistem difraksi

sinar-X

(PANalytical PW 3373) dengan sumber radiasi Cu-Kc, 40 kV dan 30 mA. Morfologi permukaan sampel dan

dishibusi

ukuran

histal

diobservasi menggunakan

Scanning Electron Miuoscope (SEM) JSM 6360.

3. Ilasil dan Pembahasan

hoses

sintesis dilakukan pada berbagai konsentrasi prekursor. Hal

ini

dilakukan untuk melihat perubahan

morfologi dan ukuran dari kristal ZnO ymg disintesis.

Dari

hasil karakterisasi menggunakan

XRD,

terlihat bahwa pada berbagai konsenfasi prekursor, pola XRD

yang

dihasilkan

bahwa se,nyawa ymg terdeposisi pada subskat gelas

ITO

merupakan ZnO dengaa skuktur wudzit heksagonal. Munculnya puncak-puncak

di

20

-

31,57';34,31o; 36,13o; 47,28"; 56,46' (Gambar

l)

yang sesuai dengan

pola

di&aktogram staodar

dari ZnA

pada JCPDS

No.

3Gl45l

dengan konstanta kisi a = 3,25 A dan c = 5,21 [.(20)

20 25 30 35 {0 15 50 55 60 65 70

20()

Gambar 1. Fola difraksi ZnO pada berbagai konsenhasi

prekursor dengan waku deposisi selama 8

jam.

Dari

pola difraksi tersebut

di

atas, tidak tertilratnya puncak-puncak karakteristik

dui

pengotor menunjul*an bahwa senyawa yang disintesis murni fasa ZnO.

puncak-puncak difraksi yang tajam menunjukkan laistalinitas yang baik dari kristal yang telah disintesis. Adanya perbedaan intensitas relatif antara pola difralai senyatya

hasil sintesis dengan pola

difraki

standar dari material

ZnO ruah disebabkan oleh orientasi dan distribusi dari

kistal-kristal ZnO pada permukaan subshat _[5].

Berdasarkan pola difraksi pada Gambar

I

dapal dilihat adanya peningkatan htoositas puncak difiaksi dengan

meningkatnya konsentrasi gekursor yang digunakan.

Pada konsenhasi prekursor

I

mM,

terlihat intensitas

puncak refleksi (100) yang rendah menunjukkan bahwa

lristal ZnO yang dihasilkan masih bersifat amorf atau

mempunyai kerapaf.m

kistal

yang

rendah. Pada konsenhasi prekursor

l0

mM, terlihat puncak refleksi

(100),

(101)

dengan intensitas

yang

cukup tinggi meskipuu puncak refleksi (002) menunjukkan intensitas

yang masih rendah. Tetapi pada konsentrasi prekunor 100

mM

intensitas puncak refleksi (002) mengalami peningkatan sedangkan puncak refleksi lairmya hampir

tidak mengalami perubahan seperti pada komenfiasi prekursor 10 mM.

Pemyataan adanya pengaruh konsentrasi prekursor terhadap pertumtruhan

kistal

ZnO juga didukung oleh

hasil

karakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) yang telah dilakukan seperti terlihat

pada Gambar 2.

= G g c o c

hlrt"l

I

tZnol

h"e*

I

*kan

I

masi

I

,otrn

I

rbu-c. I

1

isn), man iaya

m

tu-I

oI-hm atul

krl

[if

et nn

dt

&

at

h

Ei rI n

ZnO 100 mM,OV/m,8"hm

Zno 10 mM,0 V/m, I Jam

Evi Maryanti / Jurnal Gradien Vol. 6 No. 2 iuli 2010

:

577-579

ffiffiffiffi

_tt

Gambar

2.

Foto SEM dari nanomaterial ZnO dengan

perbedaan konsentrasi

preciinor

dengan

waktu deposisi 8 jam. (a)

I

mM; (b) l0 mM; (c) 100 mM.

Gambar 2 memperlihatkan adanya perbedaan bentuk dan

ukuran dari kistal ZnO yang dihasilkaa. Pada konsentrasi prekursor

I

mM,

kristal ZnO

yatg

dihasilkan belum menunjukkan kristalinitas yang

baik

dimana bentuk

struklur belum

heksagonal,

ukuran

kistal

dengan

diameter 25-30 nm serta orientasi juga belum seragam.

Hal ini juga didukung oleh data pola difraksi sinar-X

yang

telah dibahas sebelumnya (Gambar

l).

pada

konsentrasi prekursor

l0

mM,

kistal

ZnO

telah

be$entuk heksagonal dan seragam dengan diameter sekitar 200-300

nm,

namun orientasi kristal belum

seragam. fuah pertumbuhan kistal pada sumbu-a masih

lebih

dominan daripada sumbu-c yang

juga

telah ditunjukkan pada pola di&aksi dimana puncak (100) lebih tinggi tinggi daripada puncak (002).

Pada konsentiasi prekursor 100 mM, kistalinitas dari

kistal

ZnO

meningkat dengan bentuk

kistal

yang seragam dan struktur heksagonal jelas terlihat meskipun masih terdapat perbedaaa ukuran diameter kistal. Kristal yang dihasilka\ ruta-tata berukuran 600

nm

dengan

orientasi pada _{sumbu-c lebih dominan daripada sumbu-a} dan sesuai dengan pola difraksi yang dihasilkan (Gambar

l).

Secara umum, ukuran dari kistal ZnO menjadi lebih besar dengan meningkatnya konsentrasi prekursor. Hal ini menandakan bahwa konsentrasi prekumor merupakan

&ktor rrentilg yang mempengaruhi ukuran dan morfolpgi dari kistal, disebabkan oleh difirsi

kitis

dari

monomer-monomer,

keterbatasan pertumbuhan,

kondisi

pengendapan dan kekuatan ionik pada proses ageing serta tegangatr antar _{muka [8,10].}

ZnO yang ditunjukkan dengan te{adinya peningkatan mtemitas pola difraksi XRD, dan peningkatan diamekr.

kistai.

Perbedaan konsenhasi prekursor

juga

dapat

nenyebabkan perbedaan morfologi kr.istal serta orientasi kristal pada sumbu-c yang ditunjukkan oleh mikrograf SEM. Kristal ZnO yarl,g menunjukkan struktur, distribusi ukuran dan orientasi

kistal

yang s€ragam terjadi pada deposisi menggunakan konsentrasi prekursor 100 mM.

5. Daftar Pustaka

[1]

I{o,

G.W.,

&

Wong, A.S.W. _{Q007), One} srep

solution synthesis toward ultra-thin and unifonn single-crystalline ZnO nanowires , Appl. phys. A,86, 457-462.

[2]

Iwenagq H., Yoshie, T,, Yamaguchi, T.,

&

Shibala, N. (1980), Eflects of electric field on the growth

of

Cds crystals,

-I

Cryst. Growth, 49, 541-546.

[3]

Ozgur,

U.,

Alivov, Y.I.,

Liu,

C.,

Teke, A.,

Reshchikov, M.A., Dogan, S.,

Avruti4 V.,

Cho,

S.J.,

&

Morkoc,

H.

(2005),

A

Comprehensive review of Zno materials and devices, J. Appl. plrys.,

98, 04r301.

[4]

PCPDFWIN

v.

20.1 database, (1998), JC?DS-International Center _{for Dffiaction} Dala, Newtown

Square.

[5]

Peng,

W,

_{Qu, S., Cong, C.,}

&

Wang, Z. (2006), Synthesis and shuctures

of

morphology-conholled ZnO nano and microcrystals, Cryst. Growth Des., 6

(6), l5r8-r522.

t6]

Sugunan, A., Warad H.C., Boman, M. (2006), Zinc

oxide

nanowires

in

chemical

bath

on

seeded

substrates: role ofhexamine, J. Sol-Gel Sci. Techn.,

39,49-s6.

[7]

Vayssiereg L. (2003), Growth of arrayed nanorods and nanowires

ofZno

from aqueous solutions, ldy. Mater., 15 (5), March 4.

I81

Vayssieres,

L.

(2004), On the design of advanced

metal oxide nanomaterials, Int. J. Nanotechnol.,

l,

t-41.

[9]

Yi, S.H., Choi, S.K., Jang, J.M., Kim, J.A., Jung,

W.G. (2007), Low-temperature growth

of

ZnO nanorods by chemical bath deposition,

J.

Colloid Interjace Sci, 3 13, 7 A5-7 10.

[0]

Yang, J., Lang, J., Yang,

L.,

Zhang, Y., Wang, D.,

Fan, H., Liu, H., Wang, Y & GAo, M. (2008), Low-temperature growth and optical properties

of

ZnO

nanorods,

J

Allays Conp., 450, 521-524.

I

lo

lr

ttr

r!

I

d L

t

1F

,T

LI

4. Kesimpulan

Dan

perelitian

yang

telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa peningkakn konsentrasi prekursor dapat meningkatkan ukuran datr kistalinitns dari kristal