PREPARASI TITANIUM DIOKSIDA YANG DIDOPING OLEH ION TEMBAGA(II) MELALUI TEKNIK SOL-GEL

Pendahuluan

Sebagai salah satu material semikonduktor, titanium dioksida (TiO2) telah banyak diteliti terutama dalam usaha pengelolaan sumber energi matahari dan pengelolaan kelestarian lingkungan. Banyak penelitian yang melaporkan bahwa titanium dioksida memiliki kemampuan mengkonversi energi cahaya menjadi listrik dan menginisiasi reaksi kimia. Fujisima dan Honda mengemukakan proses pemecahan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen secara elektrokimia pada permukaan kristal tunggal rutile (salah satu bentuk fase kristal titanium dioksida) oleh radiasi ultraviolet telah menjadi pionir dalam penggunaan dan pengembangan material semikonduktor khususnya titanium dioksida untuk menjalankan proses-proses kimia. Saat ini, penggunaan titanium dioksida sebagai fotokatalis banyak mengadopsi mekanisme reaksi fotokatalisis air yang dilakukan Fujisima dan Honda namun dikembangkan lebih luas lagi dengan melibatkan berbagai reaksi redoks senyawa-senyawa organik maupun anorganik. Untuk keperluan hal tersebut maka ada beberapa pemikiran dan penelitian mengenai pengembangan material katalis berbasis titanium dioksida. Salah satu bentuk pengembangan tersebut yakni pengembangan teknik preprarasi titanium dioksida yang didoping ion logam transisi.

Doping logam transisi telah banyak diteliti dan melaporkan terjadinya perubahan karakter fotokatalitik dari material induk titanium dioksida. Perubahan karakter tersebut masih belum bisa digeneralisasi karena setiap penambahan doping logam tertentu memberikan perubahan karakter yang spesifik khusus logam dopan. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk doping ion logam transisi ke dalam struktur titanium dioksida yang telah dilaporkan diantaranya adalah metode implantasi ion, impregnasi, koprepsipitasi, deposisi fasa uap oksida logam (metal oxide vapor deposition), sol-gel dan pencampuran fisik. Metode sol-gel merupakan salah satu metode yang sering digunakan dalam preparasi material oksida logam seperti titanium dioksida. Pada penelitian ini, dilakukan preparasi material titanium dioksida yang didoping ion tembaga(II) dengan metode sol-gel. Pada penelitian ini teknik doping dilakukan dengan memodifikasi proses sol-gel terutama pada prekursor yang digunakan untuk menyusun kerangka titanium dioksida. Penambahan kompleks tembaga(II) dengan dietanolamina terhadap titanium tetraisopropoksidan diduga menciptakan suatu asosiasi kompleks yang dapat dipakai untuk prekusor titanium dioksida yang telah didoping ion tembaga(II).

Peneliti :

1. Deddy T. Nugroho Adi <UPT BPP Biomaterial LIPI, Cibinong – Bogor>

e-mail: dedd003@lipi.go.id

2. Jarnuzi Gunlazuardi <Departemen Kimia FMIPA Universitas Indonesia, Depok>

Read More

Aplikasi Radio Komersial Untuk Pengukuran Jarak Menggunakan Sinyal Sinus

Abstrak – Tulisan ini membahas aplikasi gelombang radio amatir/komersial untuk aplikasi pengukuran jarak antara stasiun radio transceiver dengan radio lain diposisi tertentu. Sinyal sinus 3000 Hz dikirim dengan radio transmitter, kemudian diterima dan dikirim kembali oleh radio pada jarak yang diukur. Jarak diukur dengan waktu tempuh dikalikan kecepatan gelombang radio dan dibagi dua. Prototipe yang telah dibuat mempunyai resolusi sekitar 545 meter dan telah diaplikasikan untuk mengukur jarak roket. Sistem ini dapat diaplikasikan untuk pengukuran jarak posisi diam maupun dikembangkan lebih lanjut untuk benda bergerak seperti untuk kendaraan, kapal, maupun pesawat.

Kata kunci : pengukuran jarak roket, gelombang radio amatir

PENDAHULUAN

Pengukuran jarak sangat penting pada kehidupan seharihari, baik untuk jarak pendek maupun untuk jarak jauh. Pengukuran jarak dengan jangkauan yang jauh tidak dapat diukur secara langsung menggunakan alat manual, tetapi harus menggunakan bantuan gelombang sinar dan radio. Gelombang radio banyak dimanfaatkan untuk komunikasi data suara maupun untuk data-data digital. Dengan menggunakan gelombang ini, pengukuran jarak dapat dilakukan hingga jangkauan ratusan hingga ribuan kilometer. Jangkauan hingga ke satelit mencapai ribuan kilometer, sedangkan untuk pengukuran di bumi hingga mencapai ratusan kilometer. Alat ukur ini dapat kita buat dengan menggunakan radio komersial yang mudah

diperoleh. Radio amatir dapat dimanfaatkan untuk mengukur jarak hingga ratusan kilometer, sedangkan radio untuk TV transceiver hanya untuk pengukuran jarak relatif pendek, tetapi lebih akurat dibanding dengan radio suara. Hal ini disebabkan TV transmitter mampu membawa sinyal dengan frekuensi hingga kira-kira 4.5 MHz, sedangkan radio amatir hanya dapat membawa sinyal dengan frekuensi kurang dari 4 KHz. Oleh karena itu sangat tergantung oleh sinyal sub-carrier yang dapat dibawa oleh radio tersebut. Tentunya dengan membuat radio transceiver sendiri akan sangat mudah sesuai kebutuhan untuk pengukuran baik jarak dekat maupun jarak jauh. Tulisan ini membahas aplikasi radio komersial atau radio amatir untuk diaplikasikan pengukuran jarak yang relatif jauh hingga ratusan kilometer. Prototipe yang telah dibuat berhasil mengukur jarak dengan resolusi 545 m dan telah dicoba hingga 8 kilometer pengukuran. Hasil ini dapat membuktikan bahwa radio komersial dapat dimanfaatkan untuk mengukur jarak dan dapat ditingkatkan lagi untuk pengukuran yang lebih akurat.

Peneliti :

Wahyu Widada

Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Jln. Raya LAPAN Rumpin Bogor Indonesia

w_widada@yahoo.com

Untuk download full-text silahkan tuliskan komentar Anda.

Read More

Karakteristik Sel Surya Organik Berbasis Polimer P3HT:PCBM

Abstrak – Karakteristik sel surya organik yang diwakili dengan nilai parameter internalnya telah ditentukan berdasarkan rangkaian ekivalennya. Sel surya organik (SSO) yang menjadi bahan kajian adalah berbasis  polimer campuran poly-3-hexylthiophene (P3HT) dan [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). Berdasarkan rangkaian ekivalennya, dapat ditentukan parameter internalnya, meliputi faktor idealisasi dioda (n), rapat arus foto (Jph), rapat arus jenuh dioda (Js), hambatan paralel (Rp), hambatan seri (Rs), rapat arus hubung singkat (Jsc) serta tegangan rangkaian terbuka (Voc). Dengan menggunakan metode pendekatan aproksimasi linier pada daerah tegangan dadal dari kurva rapat arus versus tegangan dari SSO yang ditinjau. Dengan metode ini selanjutnya dilakukan fitting antara data hasil eksperimen dengan hasil pemodelannya. Hasil yang diperoleh memperlihatkan hasil fitting yang sangat baik yang terlihat dari hampir tidak ada data eksperimen yang lepas dari kurva hasil pemodelan. Selain diperoleh parameter internal SSO, juga telah dilakukan interpretasi fisis dari paremeter tersebut.

Kata kunci: parameter internal, sel surya organik, polimer, P3HT, PCBM

PENDAHULUAN

Kemajuan pengembangan sel surya organik sangat cepat dalam dekade terakhir. Disamping kajian teoritis, sintesis dan pencarian material baru juga dilakukan untuk meningkatkan efisiensi konversi dayanya. Penyebab penurunan fill factor (FF) umumnya dikaitkan dengan masalah karakteristik materialnya ataupun dengan antarmuka dengan elektroda. Dalam hal ini, antar muka dengan elektroda dimaknai karena adanya potensial penghalang pada sambungan. Ada kaitan antara penurunan FF dalam SSO sangat dipengaruhi oleh adanya S-kinks. Fenomena ini disebabkan oleh adanya ketidakseimbangan mobilitas pembawa muatan (mobilitas lubang dalam donor dan mobilitas elektron dalam akseptor) pada SSO.

Meskipun upaya-upaya peningkatan efisiensi telah dilakukan, hingga saat ini secara faktual efisiensi SSO masih relatif rendah dibandingkan dengan pendahulunya, sel surya anorganik. Selain itu, karena mekanisme dasar yang mengatur operasi sel surya organik masih kurang dipahami, maka akan tetap sulit untuk meningkatkan efisiensi. Oleh karena itu, pemahaman yang lebih baik akan memandu perbaikan dalam desain perangkat dan kinerja SSO. Dalam rangka memahami mekanisme tersebut banyak penelitian telah dilakukan termasuk studi pada model analitis untuk tegangan arus terbuka dan hambatan yang berkaitan dalam SSO, serta studi tentang ketergantungan intensitas cahaya dari tegangan rangkaian terbuka dan rapat arus hubung singkat.

Dalam eksperimen, lebih sering dilakukan trial-error sehingga sampai sekarang belum didapatkan informasi yang pasti tentang kriteria SSO yang dapat menghasilkan efisiensi tinggi. Upaya pencarian informasi tersebut dilakukan dengan permodelan komputasi untuk untuk mencari parameter wakilan yang menentukan performa SSO yang biasa disebut parameter internal. Setelah didapatkan parameter internal tersebut diharapkan akan diperoleh pemahaman lebih tentang kinerja peranti dan dengan parameter tersebut akan diperoleh pula informasi penting untuk proses fabrikasi peranti serupa dengan performa yang lebih baik pada masa yang akan datang.

Peneliti :

Kuwat Triyana, Sholihun, Chotimah dan Renita Anggraeni
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada
Sekip Utara BLS. 21, Yogyakarta 55281, Indonesia
Email : triyana@ugm.ac.id

Untuk download full-text jurnal di atas silahkan tuliskan komentar Anda.

Read More

Nilai Resistivitas dan Suseptibilitas Batuan

Bagi yang melakukan survei geofisika yang membutuhkan referensi nilai Resistivitas dan Suseptibilitas Batuan atau Mineral bisa dilihat di sini :

Tabel Nilai Resistivitas Batuan

Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl.1991.Fundamentals of Physics (edisi ke-6th). John Wiley & Sons, Inc

Material	Resistivitas (Ohm.m)
Air (Udara)	0
Sandstone (Batu pasir)	200-800
Sand (Pasir)	1-1000
Clay (Lempung)	1-100
Ground Water (Airtanah)	0.5-300
Sea water (Air asin)	0.2
Dry Gravel (Kerikil Kering)	600-10000
Alluvium (Aluvium)	10-800
Gravel (Kerikil)	100-600

Todd, D.K, 1976, “Groundwater Hydrology”.2^nd  Edition. New York: Jhon Wiley & Sons

Tabel Nilai Suseptibilitas Batuan dan Mineral

Telford, M.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E. 1991. Applied Gephysics, second edition. USA: Cambridge University Press

Jenis Batuan/Mineral	Suseptibilitas (x 106 emu)
	Interval	Rata-rata
Batuan Sedimen
-          Dolomit	0 – 75	10
-          Batu kapur	2 – 280	25
-          Batu pasir	0 – 1660	30
-          Lempung	5 – 1480	50
-          Rata-rata Sedimen	0 – 4000	75
Batuan Metamorf
-          Amphibolit		60
-          Sekis	25 – 240	120
-          Phillite		130
-          Gneiss	10 – 2000
-          Kuarsit		350
-          Serpentine	250 – 1400
-          Slate	0 – 3000	500
-          Rata-rata Metamorf	0 – 5800
Batuan Beku
-          Granit	0 – 4000	200
-          Riolit	20 – 3000
-          Dolorit	100 – 3000	1400
-          Augit-senit	2700 – 3600
-          Olivin-diabas		2000
-          Diabas	80 – 13000	4500
-          Porpiri	20 – 16700	5000
-          Gabro	80 – 7200	6000
-          Basal	20 – 14500	6000
-          Diorit	50 – 10000	7000
-          Piroxenit		10500
-          Peridotit	7600 – 15600	13000
-          Andesit		13500
-          Rata-rata beku asam	3 – 6530	650
-          Rata-rata beku basa	44 – 9710	2600
Mineral
-          Grafit		-8
-          Quartz		-1
-          Garam batu		-1
-          Anidrite, batu kapur		-1
-          Calsit	0.4
-          Batubara		2
-          Tanah liat		20
-          Chalcopirit		32
-          Sphalerit		60
-          Cassiterit		90
-          Siderit	100 – 310
-          Pirit	4 – 420	130
-          Limonit		220
-          Arsenopirit		240
-          Hematit	40 – 3000	550
-          Chromit	240 – 9400	600
-          Franklinit		36000
-          Pirrhotit	100 – 500000	125000
-          Ilmenit	25000 – 300000	150000
-          Magnetit	100000 – 1600000	500000

Read More