Studi Spektral Inframerah pada Ferit Spinel Nanokristal MFe2O4 (M = Ni, Mn dan Zn)

Abstract

IntisariFerit spinel MFe2O4 dengan M= Zn, Ni dan Mn telah berhasil disintesis dengan menggunakan metode kopresipitasi pada temperatur 70• C. Uji karakterisasi dilakukan dengan menggunakan difraktometri sinar-X dan spektrofotometeri inframerah. Diketahui bahwa kandungan prosentase fasa spinel untuk masing-masing sampel mendekati 100%. Intensitas serapan inframerah oleh sampel terletak pada daerah 400-600 cm −1 , yang mengkonfirmasi bahwa doping Zn mensubstitusi ion Fe 2+ pada bagian tetrahedral sedangkan doping Ni serta Mn menggantikan ion Fe 2+ pada bagian oktahedral dari struktur kristal spinel. Dari perhitungan berdasarkan spektra XRD didapatkan ukuran kristal untuk semua sampel < 10 nm, kecuali untuk Zn0.5Ni0.5Fe2O4 yang memiliki ukuran 16,7 nm. Lebih lanjut, nilai indeks bias sampel bervariasi bergantung pada doping yang diberikan.KATA KUNCI: Ferit, nanokristal, spektroskopi inframerah, tetrahedal, oktahedral I. PENDAHULUANSpektroskopi inframerah merupakan metoda untuk menentukan informasi struktural zat organik. Namun, dewasa ini metode spektroskopi juga diterapkan pada penelitian untuk zat anorganik. Spektroskopi inframerah banyak digunakan dalam analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Metode analisisnya berdasarkan pada interaksi gelombang elektromagnetik pada daerah inframerah dengan materi berupa absorbsi pada frekuensi atau panjang gelombang tertentu yang berhubungan dengan keadaan energi transisi antar tingkat vibrasi-rotasi dari molekul. [1] Frekuensi atau panjang gelombang absorbsi bergantung pada massa relatif atom-atom dalam gugus fungsional molekul, tetapan gaya ikatan antar atom dan struktur keseluruhan. Pemanfaatan spektroskopi ini didasarkan pada letak pita karakteristik vibrasi dari gugus atom tertentu yang selalu muncul pada frekuensi yang sama atau berdekatan meskipun struktur geometri molekulnya berbeda. Hasil studi inframerah berguna untuk mengamati perubahan atau distorsi struktur molekul dan memantau kadar dopan atau impuritas dalam suatu bahan. [2] Studi spektra inframerah untuk bahan anorganik telah banyak dilakukan, contohnya studi tentang dinamika kisi pada superkonduktor sistem bismuth (Bi) yang dilakukan oleh Kovaleva dkk.[3] dan studi spektra inframerah dari ferit Co 0,6 Zn 0,6 Mn x Fe 2−x O 4 (x = 0,7 ; 0,8 ; 0,9 dan 1 ) yang dilakukan oleh Hemeda dkk.[4] Menurut Hemeda dkk., penambahan konsentrasi Mn menyebabkan peningkatan nilai indeks bias dan penurunan kecepatan gelombang inframerah * E-MAIL: darminto33@yahoo.com dan konstanta dielektrik bahan. Selain itu peningkatan konsentrasi Mn juga mempengaruhi peningkatan intensitas serapan subkisi oktahedral dari struktur kristal spinel.Dalam penelitian ini digunakan sampel ferit spinel MFe 2 O 4 dengan M=Zn, Ni dan Mn. Ferit merupakan sebuah kelompok bahan yang sangat penting dalam kelas ferimagnetik [5], dan mempunyai struktur kristal spinel (tipe MgO.Al 2 O 3 ) sehingga umum disebut dengan fero-spinel [6] dengan penulisan yang lazim dan sesuai strukturnya, MO.Fe 2 O 3 . Subkisi MO berstruktur ikatan tetrahedral (A), sedan...

Kinetics Performance for Cadmium (II) Ion Adsorption using Mesoporous Silica Embedded with Iron Oxide

“…In addition, the value of transmisi also shows adsorption energy mesoporous silica embedded with iron oxide smaller than mesoporous silica. It means that the addition of iron oxide will reduce the energy absorption of mesoporous silica (SBA-15) 22 .…”