Abstrak


Sintesis Magnetic Carbon Nanotube dengan Metode Chemical Vapour Deposition Menggunakan Bifungsional Katalis Besi Oksida/Karbon Hasil Fabrikasi Arc-Discharge


Oleh :
Oktaviana Dewi Indah Prasiwi - M.0312052 - Fak. MIPA

Sintesis magnetic carbon nanotube (mCNT) dengan metode chemical
vapour deposition (CVD) menggunakan bifungsional katalis besi oksida/karbon
telah berhasil dilakukan. Proses sintesis diawali dengan fabrikasi katalis
nanomaterial besi oksida/karbon dengan metode arc discharge dalam media cair
etanol 50%. Pada tahap ini, digunakan elektroda grafit dan elektroda modifikasi
yang dibuat dari campuran bubuk grafit, besi oksida dan binder silika. Arus
sebesar 10 A (13,75 V) dialirkan melewati elektroda. Nanopartikel katalis yang
terbentuk digunakan dalam metode CVD untuk sintesis mCNT. Salah satu sumber
karbon yaitu alcohol vapour dengan variasi jumlah 60, 80, dan 160 torr yang
dibawa oleh gas nitrogen (gas inert). Suhu pemanasan 700 dan 800°C selama 15
dan 10 menit. Kondisi pendinginan dilakukan pada tekanan atmosfer dan tekanan
rendah.
Pola difraktogram dari X-ray diffraction (XRD) katalis hasil fabrikasi
menunjukkan adanya puncak khas dari karbida besi pada 26,5303°; 35,6197°;
43,1364°; 54,5446°. Nilai magnetisasinya diukur dengan vibrating sample
magnetometer (VSM) diperoleh 9,9 emu/g. Energi band gap hasil pengukuran
diffuses reflectance UV (DR-UV) sebesar 2,18 eV telah mengalami penyempitan
dibandingkan sebelum dimodifikasi dengan karbon. Analisa menggunakan
transmission electron microscopy (TEM) menunjukkan nanomaterial yang
terbentuk berdiameter 20-25 nm, berupa senyawaan besi terlapisi karbon. mCNT
yang terbentuk dilihat dari puncak khas grafit yang mengalami pergeseran ke kiri
dari 26,53° menjadi 25,53°. Analisa TEM telah mengobservasi terbentuknya CNT
terisi partikel katalis yang menyebabkan CNT dapat bersifat magnetik.
Kemagnetan terbaik dimiliki oleh mCNT dengan hambatan listrik 89,0 ? yang
tersintesis menggunakan alcholol vapour 60 torr. Konduktivitas listrik terbaik
dengan hambatan listrik 18,9 ? memiliki sifat kemagnetan lemah, dipunyai oleh
mCNT hasil sintesis menggunakan alcholol vapour 80 torr.
Kata Kunci: carbon nanotube, chemical vapour deposition, katalis, magnetik, arc
discharge.