Sintesis hidrotermal dan karakterisasi barium titanat (BaTiO3)

Abstract

Dalam penelitian ini dilakukan sintesis barium titanat (BaTiO3) dari barium hidroksida (Ba(OH)2.8H2O) dan titanium dioksida (TiO2) dengan metode hidrotermal. Metode hidrotermal memiliki beberapa keuntungan, yaitu menghasilkan kristal tetragonal, lebih kecil, dan seragam. Metode ini menggunakan suhu rendah dan dapat menurunkan biaya produksi. Suhu dan waktu sintesis dibuat beragam. Sintesis dilakukan pada suhu 240 oC dengan ragam waktu 4, 6, dan 8 jam, dan 300oC selama 4 jam (reaktor teflon). Sintesis juga dilakukan selama 2 jam pada suhu 240 dan 300 oC (reaktor baja). Sintesis dalam reaktor teflon menghasilkan kristal yang kurang bagus dan memiliki intensitas pengotor TiO2 yang cukup tinggi. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa waktu sintesis terbaik adalah 4 jam. Sintesis dalam reaktor baja menghasilkan kristal BaTiO3 yang lebih murni. Sintesis pada suhu 300 oC selama 2 jam menghasilkan kristal yang paling baik dengan pola difraksi sinar X yang mirip dengan data joint cristals powder diffraction standard dan hanya terdapat sedikit pengotor TiO2 dengan intensitas yang rendah. Modifikasi pemanasan pada suhu 500oC menghasilkan kristal tetragonal dan menurunkan intensitas pengotor. Mikrograf mikroskop elektron payaran menunjukkan bahwa kristal BaTiO3 yang disintesis dalam reaktor baja pada suhu 300 oC selama 2 jam memiliki ukuran yang homogen dan lebih kecil, yaitu berdiameter 100 sampai 200 nm.