Image of Kajian struktur nanopartikel magnetik Fe₃O₄ dengan teknik hamburan

Tugas Akhir

Kajian struktur nanopartikel magnetik Fe₃O₄ dengan teknik hamburan

Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan kajian terhadap struktur nanopartikel magnetik (NPM) Fe3O4 dengan teknik hamburan. Ferrofluid atau NPM Fe3O4 dalam bentuk cair telah berhasil disintesis dengan metode kopresipitasi dalam temperatur ruang. Dalam penelitian ini, penambahan metode Massart dilakukan dengan ionic strength dari NaNO3 dan peptisasi dari HNO3. Variasi konsentrasi ferrofluid (0,25 mg/mL; 0,5 mg/mL; 1 mg/mL; 2 mg/mL; 4 mg/mL) dan pH (2;3;4;5) dilakukan untuk mengetahui perubahan struktur partikel, distribusi, senyawa Fe3O4 yang terbentuk serta sifat kemagnetan dari NPM Fe3O4 yang dihasilkan. Karakterisasi Particle Size Analyzer (PSA) menghasilkan diameter hidrodinamik (Dh) berkisar antara 20 nm – 400 nm. Dua model perhitungan yakni log-normal spherical dan objek fraktal digunakan untuk analisis pola hamburan dari Small Angle X-ray Scattering (SAXS). Analisis ini menghasilkan adanya suatu hirarki struktur dari NPM Fe3O4 yang membuktikan keberadan partikel primer yang lebih kecil dari objek fraktal. Rata-rata jari-jari partikel primer sebesar 2,04 nm, sedangkan kisaran ukuran fraktal 20 nm – 150 nm. Hasil analisis Rietveld data X-ray Diffractometer (XRD) menyatakan bahwa senyawa dominan yang terbentuk adalah Fe3O4 untuk setiap variasi pH. Analisis selanjutnya untuk mengetahui sifat kemagnetan dari NPM Fe3O4 yang dihasilkan. Pengukuran Vibrating Sample Magnetometer (VSM) menggunakan sampel cair menghasilkan kurva histerisis yang menunjukkan karakteristik material superparamagnetik dengan nilai magnetisasi saturasi (Ms) hingga 88 emu/g. Kondisi optimum berdasarkan hasil karakterisasi ditetapkan pada pH 3 dan konsentrasi 1 mg/mL.
Kata kunci : Nanopartikel magnetik Fe3O4, kopresipitasi, Massart, log-normal spherical, objek fraktal, magnetisasi saturasi

The aim of this research was to study the structure of Fe3O4 magnetic nanoparticles using scattering technique. Ferrofluid or magnetic nanoparticle of Fe3O4 (MNP Fe3O4) in liquid form has been successfully synthesized by coprecipitation method in room temperature. In this study, the addition of the Massart method was carried out with ionic strength using NaNO3 and the peptisation using HNO3. Variation of concentration MNP Fe3O4 (0.25 mg/mL, 0.5 mg mL, 1 mg/mL, 2 mg/mL, 4 mg/mL) and pH (2, 3, 4, 5) were then performed on ferrofluid. The aims of this variation is to study the changes of particle structure, distribution, compound formed and magnetism properties. Characterization using Particle Size Analyzer (PSA) produced hydrodynamic diameter (Dh) ranging from 20 nm - 400 nm. Two calculation models namely lognormal spherical and fractal objects are used to analyze scattering pattern of Small Angle X-ray Scattering (SAXS). This analysis results in the existence of a structural hierarchy of Fe3O4 magnetic nanoparticles that prove primary particles smaller than fractal objects. The average radius of primary particles is 2.04 nm, while the fractal size range is 20 nm - 150 nm. The Rietveld analysis of the X-ray diffractometer (XRD) data states that the dominant compound formed is Fe3O4 for each pH variation. Further analysis using Vibrating Sample Magnetometer (VSM) revealed that MNP Fe3O4 exhibited superparamagnetic characteristic with saturation magnetization (Ms) up to 88 emu/g. Based on experiment results, the optimum condition is set on pH 3 and concentration 1 mg/mL.
Keywords: Fe3O4 magnetic nanoparticles, coprecipitation, Massart, log-normal spherical, fractal objects, saturation magnetization

Ketersediaan
S18-015714/TA/H/18 539.184(043) GEA kPerpustakaan Poltek NuklirTersedia
Informasi Detail
Judul Seri
-
No. Panggil
539.184(043) GEA k
Penerbit
Yogyakarta : STTN-BATAN.,
Deskripsi Fisik
xiv, 86 halaman : ilustrasi ; 30 cm
Bahasa
Indonesia
ISBN/ISSN
-
Klasifikasi
539.184(043)
Tipe Isi
teks
Tipe Media
tanpa perantara
Tipe Pembawa
volume
Edisi
-
Subjek
-
Info Detail Spesifik
-
Pernyataan Tanggungjawab
Versi lain/terkait

Tidak tersedia versi lain

Lampiran Berkas
Komentar
Anda harus login sebelum memberikan komentar