Sintesis dan Karakterisasi Nanopartikel ZnO dengan Variasi Suhu Kalsinasi dan Penambahan Surfaktan menggunakan Metode Kopresipitasi Kimia

Abstract

ZnO merupakan oksida logam yang memiliki karakteristik yang menarik dengan energi celah pita yang lebar. Penelitian ini bertujuan menyintesis ZnO dengan metode kopresipitasi dan mengkarakterisasi menggunakan berbagai instrumentasi. Perlakuan variasi suhu kalsinasi dilakukan agar dihasilkan partikel dengan ukuran dan tingkat kristalinitas yang baik. Penambahan surfaktan polivinil pirolidon (PVP) pada saat sintesis ZnO bertujuan mencegah terjadinya aglomerasi. Karakterisasi ZnO menggunakan spektroskopi ultraviolet-tampak (UV-Vis), difraksi sinar-X (XRD), spektroskopi inframerah transformasi fourier (FTIR), dan mikroskop elektron pemayaran (SEM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai celah pita ZnO meningkat seiring dengan kenaikan suhu. ZnO yang disintesis pada suhu kalsinasi 800 °C memiliki struktur wurtzit heksagonal. Ukuran kristal ZnO adalah 45,64 nm, sedangkan ZnO-PVP sebesar 40,37 nm. Tingkat kristalinitas ZnO terbaik adalah 61,34%. Spektrum FTIR menunjukkan serapan ZnO pada daerah sidik jari. Mikrograf SEM memperlihatkan bahwa ZnO tanpa penambahan PVP mengalami aglomerasi. ZnO hasil sintesis menunjukkan aktivitas antibakteri dengan terbentuknya zona hambat.

ZnO is a metal oxide that has special characteristics with a wide band gap energy. This study aims to synthesize ZnO by coprecipitation method and to characterize it using various instrumentation techniques. The calcination temperature variation treatment was carried out in order to produce particles with good size and crystallinity level. The addition of polyvinyl pyrrolidone (PVP) surfactant during the synthesis of ZnO aims to prevent agglomeration. ZnO characterization used visible- ultraviolet spectroscopy (UV-Vis), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). The result showed that the value of the ZnO band gap increased with increasing temperature. ZnO synthesized at a calcination temperature of 800 °C has a hexagonal wurtzite structure. The crystal size of ZnO is 45,64 nm, while that of ZnO-PVP is 40,37 nm. The best ZnO crystallinity level is 61,34%. The FTIR spectrum shows ZnO absorption in the fingerprint region. SEM micrographs showed that ZnO without the addition of PVP agglomerated. The synthesized ZnO has antibacterial activity which is indicated by the formation of an inhibition zone.