Karmala, Karla (2019) OPTIMASI SENSOR KEMORESISTIF BERBASIS SEMIKONDUKTOR SENG OKSIDA DENGAN DOPING PERAK UNTUK MENDETEKSI GAS ETILEN. S1 thesis, UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA.

Text OPTIMASI SENSOR KEMORESISTIF BERBASIS SEMIKONDUKTOR SENG OKSIDA DENGAN DOPING PERAK UNTUK MENDETEKSI GAS ETILEN.pdf Restricted to Registered users only Download (5MB)

Abstract

Sensor gas etilen digunakan untuk mendeteksi jumlah etilen yang terlibat pada proses pematangan buah, sehingga dapat mencegah pembusukan buah akibat etilen berlebih. ZnO dengan doping Ag (ZnO:Ag) digunakan sebagai material sensor gas etilen yang dapat dioperasikan pada temperatur ruang. Sensor ZnO:Ag perlu dioptimasi untuk memperoleh performa sensor dengan sensitivitas lebih tinggi dan waktu pemulihan lebih singkat. Optimasi dilakukan melalui penambahan dopan Ag dengan interval konsentrasi yang lebih kecil, sehingga diketahui konsentrasi yang optimum. Sintesis ZnO:Ag pada substrat PET-ITO berhasil dilakukan dengan metode elektrodeposisi. Karakterisasi struktur ZnO:Ag dilakukan menggunakan metode Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), dan Fourier-Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy. Uji performa sensor dilakukan dengan memaparkan gas etilen. Elektrodeposisi ZnO:Ag dilakukan pada tegangan 1,2 volt, temperatur 10C dengan waktu selama 2 jam. Prekursor ZnO:Ag yang digunakan adalah 0,2 M Zn(NO3)2.4H2O, 0,2 M HMTA, dan AgNO3 yang dilarutkan dalam akuabides pH > 6. Konsentrasi dopan Ag yang digunakan adalah 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; dan 1 mM. Lapisan ZnO:Ag memiliki struktur berupa microflakes dengan ketebalan lapisan 4-34 μm dengan arah tumbuh ke sumbu z. Analisis struktural hasil uji XRD mengonfirmasi adanya ZnO pada puncak difraksi 34,50 (002), dan Ag terdeteksi pada puncak difraksi 44 (002). Ukuran kristalit ZnO dengan doping 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; dan 1,0 mM Ag secara berurutan adalah 44,97; 35,22; 42,02; 43,16; 43,43; dan 42,85 nm. Reaksi pembentukan ZnO:Ag terkonfirmasi melalui adanya ikatan kimia ZnO:Ag pada bilangan gelombang spektrum inframerah ~512 dan ~552 cm-1. Konsentrasi dopan Ag yang optimum untuk sensor gas etilen adalah ZnO:0,6 mM Ag. Sensitivitas sensor ZnO:0,6 mM Ag pada 30 ppm gas etilen adalah 64,80% dengan waktu pemulihan 1 menit, dan pada 50 ppm gas etilen memiliki sensitivitas 54,27% dengan waktu pemulihan 15 menit. Performa sensor ZnO:Ag didukung oleh karakteristik material sensor yang baik, dimana memiliki lapisan merata dengan struktur microflakes yang memiliki coverage merata, serta ukuran kristalit yang kecil, sehingga memiliki luas permukaan area yang tinggi untuk adsorpsi O2 dan gas etilen, dan mampu menghasilkan performa sensor gas yang paling efektif.

Actions (login required)

View Item