PENGARUH TINGKAT KEASAMAN TERHADAP SIFAT OPTIK SEMIKONDUKTOR SENG OKSIDA YANG DISINTESIS SECARA KIMIA-
HIJAU
REPOSITORY
OLEH:
SELIANA PUTRI NIM. 1803110886
PROGRAM STUDI S-1 FISIKA JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU 2022
PENGARUH TINGKAT KEASAMAN TERHADAP SIFAT OPTIK SEMIKONDUKTOR SENG OKSIDA YANG DISINTESIS SECARA KIMIA-
HIJAU
Seliana Putri, Ari Sulistyo Rini*
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau, Pekanbaru, Riau, 28293, Indonesia.
ABSTRACT
In this study, ZnO samples were synthesized with the microwave-assisted Pometia pinnata extract at 540 Watts of power. ZnO samples were prepared by varying the pH from 8 to 12. The results of the ZnO synthesis were analyzed for optical absorption properties with a wavelength of 250-750 nm using UV-Vis spectroscopy. The highest absorption peak was obtained at pH 11 sample with an absorbance value of 1.2 a.u.
Each sample has a different absorbance value and wavelength. This ZnO sample has the potential to be applied in photocatalyst processes.
Keywords : matoa leaf, ZnO, absorption, structure
ABSTRAK
Pada penelitian ini, sampel ZnO di sintesis dengan ekstrak Pometia pinnata berbantuan gelombang mikro pada daya 540 Watt. Sampel ZnO dibuat dengan memvariasikan pH 8 hingga 12. Hasil sintesis ZnO dianalisis sifat serapan optik dengan panjang gelombang 250-750 nm menggunakan spektroskopi UV-Vis. Puncak serapan tertinggi diperoleh pada sampel pH 11 dengan nilai absorbansi 1,2 a.u. Setiap sampel memiliki nilai absorbansi dan panjang gelombang yang berbeda. Sampel ZnO ini berpotensi diaplikasikan dalam proses fotokatalis.
Kata kunci : Pometia pinnata, ZnO, absorbansi
1. PENDAHULUAN
Struktur nano berbasis seng contohnya saja semikonduktor ZnO telah menarik banyak perhatian para peneliti di Indonesia maupun dunia (Basnet et al., 2018). Seng oksida atau ZnO merupakan bahan oksida logam yang sering di aplikasikan dalam bidang kedokteran, teknologi dan ilmu pengetahuan sains.
Contohnya saja dalam proses solar sel, fotokatalis dan biosensor (Mujeeb Rahman et al., 2018). Seng oksida memiliki keunggulan yaitu harganya yang murah, memiliki sifat antibakteri dan antifouling yang baik dibandingkan bahan semikonduktor yang lain (Ong et al., 2018). Seng oksida dapat disintesis secara fisika,kimia dan biologi. Namun semakin berkembangnya nanoteknologi
dan nanosains, ZnO banyak di sintesis secara biosintesis karena prosesnya murah dan zat buangannya tidak membahayakan lingkungan (El-Belely et al., 2021).
Metode biosintesis memanfaatkan esktrak tumbuhan untuk membantu sebagai agen pereduksi dalam proses sintesis nanopartikel. Dalam penelitian ini menggunakan ekstrak dari daun Pometia pinnata atau yang dikenal dengan matoa. Pometia pinnata merupakan tumbuhan yang termasuk dalam famili Sapindaceae. Tumbuhan ini berasal dari Papua dengan tinggi 40- 50 meter (Effira et al., 2018).
Dalam proses biosintesis ini, daun Pometia pinnata mengandung senyawa fenolik yang berperan sebagai bioreduktor dan inhibitor. Selain itu, daunnya memiliki antioksidan yang tinggi (Munirah et al., 2020). Selain menggunakan ekstrak, proses biosintesis juga menggunakan metode iradiasi gelombang mikro.
Iradiasi gelombang mikro adalah teknologi dengan harga yang murah.
Dalam metode ini mempercepat laju reaksi dan pemanasan yang homogen sehingga menghemat waktu dalam proses biosintesis (Pimentel et al., 2017).
2. METODE PENELITIAN
2.1 Penyediaan Ekstrak Daun Matoa Sebanyak 100 ml aqua DM dimasukkan ke dalam gelas beaker yang berisi daun matoa 2 gram dan dipanaskan pada suhu 100ºC menggunakan hotplate.
Kemudian, larutan disaring
menggunakan kertas whattman no. 1 untuk mendapatkan ekstrak daun matoa yang jernih.
2.2 Sintesis Seng Oksida
Seng oksida disintesis dengan mencampurkan ekstak daun matoa sebanyak 20 ml dan seng nitrat heksahidrat ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL. Setelah homogen, sampel kemudian disintesis dengan gelombang mikro pada daya 540 Watt menggunakan microwave oven. Nilai pH diatur menggunakan penambahan larutan sodium hidroksida pada larutan.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Serapan Optik
Pembentukan nanopartikel seng oksida diuji melalui spektroskopi UV- Vis. Selain itu, karakterisasi ini juga digunakan untuk menganalisis sifat optik dari sampel.
Gambar 1. Spektrum serapan sampel
ZnO dengan variasi pH Gambar 1. menunjukkan bahwa setiap sampel dengan variasi tingkat keasaman (pH) menunjukkan
terbentuknya seng oksida karena memiliki puncak serapan di daerah kurang dari 350 nm (Chikkanna et al., 2019).
ZnO merupakan material semikonduktor dengan energi celah pita 3,37 eV dan energi ikat 60 meV. Celah pita yang lebar kemungkinan hanya diaktifkan melalui sinar UV (Saad et al., 2020).
4. KESIMPULAN
Nanopartikel yang di proses secara biosintesis dengan ekstrak Pometia pinnata berhasil dilakukan dan memiliki absorbansi yang baik.
Absorbansi yang tertinggi berada pada pH 12 dengan nilai absorbansinya 1,4 a.u.
5. REFERENSI
Basnet, P., Inakhunbi Chanu, T., Samanta, D., & Chatterjee, S.
(2018). A review on bio- synthesized zinc oxide nanoparticles using plant extracts as reductants and stabilizing agents. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 183, 201–221.
Chikkanna, M. M., Neelagund, S. E., &
Rajashekarappa, K. K. (2019).
Green synthesis of Zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) and their biological activity. SN Applied Sciences, 1(1), 1–10.
Effira, N., Anwar, A., & Yusniwati, Y.
(2018). Seed Physiological Changes matoa (Pometia pinnata) during Storage. International Journal of Environment, Agriculture and Biotechnology,
3(6).
El-Belely, E. F., Farag, M. M. S., Said, H. A., Amin, A. S., Azab, E., Gobouri, A. A., & Fouda, A.
(2021). Green synthesis of zinc oxide nanoparticles (Zno-nps) using arthrospira platensis (class:
Cyanophyceae) and evaluation of their biomedical activities.
Nanomaterials, 11(1), 1–18.
Mujeeb Rahman, P., Abdul Mujeeb, V.
M., Muraleedharan, K., & Thomas, S. K. (2018). Chitosan/nano ZnO composite films: Enhanced mechanical, antimicrobial and dielectric properties. Arabian Journal of Chemistry, 11(1).
Munirah, Malaka, R., & Maruddin, F.
(2020). Antioxidant activity of milk pasteurization by addition of Matoa leaf extract (Pometia pinnata). IOP Conference Series:
Earth and Environmental Science, 492(1).
Ong, C. B., Ng, L. Y., & Mohammad, A.
W. (2018). A review of ZnO nanoparticles as solar photocatalysts: Synthesis, mechanisms and applications.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81(March 2017), 536–551.
Pimentel, A., Samouco, A., Nunes, D., Araújo, A., Martins, R., &
Fortunato, E. (2017). Ultra-fast microwave synthesis of ZnO nanorods on cellulose substrates for UV sensor applications.
Materials, 10(11).
https://doi.org/10.3390/ma101113 08
Saad, A. M., Abukhadra, M. R., Abdel- Kader Ahmed, S., Elzanaty, A. M., Mady, A. H., Betiha, M. A., Shim,
J. J., & Rabie, A. M. (2020).
Photocatalytic degradation of malachite green dye using chitosan supported ZnO and Ce–ZnO nano- flowers under visible light. Journal of Environmental Management, 258.
