KARAKTERISTIK OPTIK DAN LISTRIK POLIANILIN YANG DI-DOPED HCl
ISRAN MIHARDI
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
ABSTRAK ISRAN MIHARDI. Karakteristik Optik Dan Listrik Polianilin yang di-Doped HCl. Dibimbing oleh Dr. AKHIRUDDIN MADDU dan Drs. M. NUR INDRO M.Sc Variasi konsentrasi dopant HCl pada sintesis polianilin dengan cara kimia biasa berpengaruh pada sifat optik, sifat listrik dan struktur polianilin. Pada sifat optik panjang gelombang yang terserap oleh polianilin terjadi pada panjang gelombang sekitar 400 nm dan 860 nm. Penambahan konsentrasi dopant HCl membuat panjang gelombang yang diserap bergeser ke panjang gelombang yang lebih besar. Hasil pengamatan pada sifat listrik melalui pengukuran karakterisasi arus-tegangan (I-V) menunjukkan persambungan polianilin dengan aluminium membentuk kurva dioda. Penambahan konsentrasi dopant HCl membuat tegangan knee menurun. Didapatkan tegangan knee untuk konsentrasi dopant HCl 1 M, 2 M, 3 M dan 4 M masing-masing secara berturut-turut adalah 4 V, 1.8 V, 1.4 V dan 0.8 V. Berdasarkan data FTIR kenaikan konsentrasi dopant HCl akan menurunkan intensitas transmitansi pada bilangan gelombang yang sama. Kata Kunci : Polianilin, dopant HCl, struktur polianilin, sifat dioda.
KARAKTERISTIK OPTIK DAN LISTRIK POLIANILIN YANG DI-DOPED HCl
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Oleh : ISRAN MIHARDI G74104033
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
Judul Nama
: :
Karakteristik Optik dan Listrik Polianilin yang di-Doped HCl Isran Mihardi
NRP
:
G74104033
Menyetujui, Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Akhiruddin Maddu NIP. 132 206 239
Drs. M. Nur Indro M.Sc NIP. 131 663 022
Mengetahui : Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. drh. Hasim, DEA NIP. 131 578 806
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pelepak Putih, kabupaten Belitung pada tanggal 7 April 1986 dari pasangan Usman Djahari dan Nurcaya. Penulis adalah anak ketiga dari empat bersaudara. Penulis menyelesaikan masa studi di SD Negeri 5 Sijuk, SLTP Negeri 6 Tanjungpandan, SMA Negeri 1 Tanjungpandan. Pada tahun 2004 penulis lulus SMA dan pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan sarjana strata satu di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur undangan seleksi masuk IPB (USMI). Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif dalam organisasi kemahasiwaan. Tahun 20062007 menjadi staf Himpunan Mahasiswa Fisika IPB (HIMAFI), Tahun 2006-2007 menjadi staf Badan Ekskutif Mahasiswa FMIPA IPB, tahun 2007 menjadi ketua Ikatan Keluarga Pelajar Belitung Cabang Bogor.
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan atas ke hadirat Allah Swt karena atas segala rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Karakteristik Optik dan Listrik Polianilin yang di-Doped HCl. Penelitian ini dilakukan sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Penulis ucapkan terimakasih kepada kedua orang tua, abang, adik dan saudara-saudara penulis yang selalu memberikan doa, nasehat
dan semangat kepada penulis. Kepada Bapak
Akhiruddin Maddu dan bapak M. N Indro sebagai pembimbing skripsi yang selalu memberikan motivasi dan koreksi dalam penyelesaian penelitian ini. Kepada teman-teman jurusan fisika IPB. Khususnya untuk teman-teman angkatan 41 yang telah banyak membantu penulis selama ini. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat untuk kita semua. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk kemajuan dari aplikasi material yang dikembangkan ini. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan karunianya untuk kita semua. Amiin.
Bogor, Juli 2008
Penulis
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN...................................................................................................... i RIWAYAT HIDUP.................................................................................................................. ii PRAKATA............................................................................................................................... iii DAFTAR ISI............................................................................................................................ iv DAFTAR TABEL.................................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... v DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................................ v PENDAHULUAN.................................................................................................................... Latar Belakang .............................................................................................................. Perumusan Masalah....................................................................................................... Tujuan Penelitian...........................................................................................................
1 1 1 1
TINJAUAN PUSTAKA........................................................................................................... Polianilin ....................................................................................................................... Sifat Optik ..................................................................................................................... Resistansi dan Konduktivitas Listrik ............................................................................. Persambungan Logam-Semikonduktor ......................................................................... Kurva I-V ...................................................................................................................... Fourier Transform Infrared (FTIR) ............................................................................... X-Ray Diffraction (XRD)..............................................................................................
1 1 2 2 3 3 5 5
BAHAN DAN METODE ........................................................................................................ Tempat dan Waktu Penelitian........................................................................................ Bahan dan Alat .............................................................................................................. Metode Penelitian.......................................................................................................... Karakterisasi FTIR ........................................................................................................ Karakterisasi XRD ........................................................................................................ Karakterisasi UV-VIS ................................................................................................... Karakterisasi Konduktivitas Listrik............................................................................... Karakterisasi I-V ...........................................................................................................
5 5 5 5 5 5 6 6 6
HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................................................ Karakterisasi FTIR ........................................................................................................ Karakterisasi XRD ........................................................................................................ Karakterisasi UV-VIS ................................................................................................... Karakterisasi Konduktivitas Listrik............................................................................... Karakterisasi I-V ...........................................................................................................
6 6 6 7 7 7
KESIMPULAN DAN SARAN................................................................................................ 8 Kesimpulan .............................................................................................................................. 8 Saran ........................................................................................................................................ 9 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 9 LAMPIRAN............................................................................................................................. 11
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Perbedaan bentuk polianilin. .......................................................................................... 2 Tabel 2. Data spektra serbuk polianilin........................................................................................ 7
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Reaksi protonasi-deprotonasi polianilin ..................................................................... 2 Gambar 2. Transisi bipolaron dan polaron ................................................................................... 2 Gambar 3. Spektrum konduktivitas listrik dan resistivitas........................................................... 3 Gambar 4. Diagram celah energi pada persambungan logam dan semikonduktor tipe-n ............ 4 Gambar 5. Diagram pita energi semikonduktor tipe-n dan tipe-p dengan kondisi bias berbeda .. 4 Gambar 6. Kurva I-V pada persambungan Schottky.................................................................... 4 Gambar 7. Skema pelapisan polianilin pada TCO ....................................................................... 6 Gambar 8. Pola difraksi sinar-X sampel polianilin dengan HCl 2 M.......................................... 6 Gambar 9. Spektrum absorbansi PANI dengan HCl .................................................................... 7 Gambar 10. Hubungan konduktivitas listrik polianilin dengan konsentrasi HCl ...................... 7 Gambar 11. Kurva I-V PANI dengan doping HCl 1 M................................................................ 8 Gambar 12. Kurva I-V PANI dengan doping HCl 2 M................................................................ 8 Gambar 13. Kurva I-V PANI dengan doping HCl 3 M................................................................ 8 Gambar 14. Kurva I-V PANI dengan doping HCl 4 M................................................................ 8 Gambar 15. Kurva Hubungan Tegangan dengan Konsentrasi Doping HCl................................. 8
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Diagram alir penelitian ............................................................................................ 11 Lampiran 2. Spektra transmitans FTIR sampel polianilin............................................................ 12
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Polianilin (PANI) merupakan salah satu bahan polimer yang sering diteliti karena mudah disintesis dan mudah dalam proses doping [1]. Polianilin memiliki sifat yang sangat unik yaitu dapat mengalami perubahan sifat optik dan listrik yang dapat balik (reversible) melalui reaksi redoks dan dopingdedoping atau protonasi-deprotonasi [2]. Polianilin bisa dianggap sebagai sebuah polimer konduktif di bawah kondisi tertentu, seperti pada saat dikenai cahaya UV, panas atau penambahan dopant yang cocok pada polimer. Perlakuan dibuat untuk memperbaiki sifat mekanik yang lemah dan dapat digunakan sebagai campuran pada polimer yang lain atau sebagai pengganti dan kopolimerisasi. Pencampuran PANI dengan polimer yang lain akan menurunkan konduktivitas listrik, tetapi memperbaiki sifat mekanik yaitu kekuatannya [3]. Polimer konduktif diteliti untuk berbagai macam aplikasi dengan memanfaatkan persambungan p-n dan persambungan Schottky. Pada persambungan p-n, kestabilan tidak terjadi dari polimer semikonduktif karena dopant tipe-p dan tipe-n tidak bisa terpisah untuk masuk ke lapisan sebelahnya. Masalah ini bisa diselesaikan dengan membuat konduktif polimer yang berdasarkan hubungan semikonduktor dan polimer konduktif atau hubungan Schottky antara polimer konduktif dan logam [4]. Divais berdasarkan polimer konduktif menunjukkan potensi untuk aplikasi seperti sebagai sensor untuk mendeteksi uap bermacam-macam gas [5], sebagai baterai sekunder [6,7,8], LED [7] dan dioda Schottky [8]. Proses polimerisasi anilin dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya yaitu polimerisasi dengan metode kimia biasa dan polimerisasi dengan cara elektrokimia [9]. Dalam penelitian ini digunakan cara kimia biasa dengan penambahan dopant HCl. Diharapkan dengan penambahan dopant HCl akan membuat polianilin menjadi material konduktif. Hipotesa Variasi konsentrasi dopant HCl pada polianilin akan mempengaruhi sifat optik, sifat listrik dan struktur polianilin. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat optik dan sifat listrik serta
struktur polianilin dengan variasi konsentrasi dopant HCl. TINJAUAN PUSTAKA Polianilin Polianilin berdasarkan sifat listriknya dibagi menjadi dua yaitu polianilin konduktif dan polianilin isolatif. Berdasarkan tingkat oksidasinya, polianilin dapat disintesis dalam beberapa bentuk isolatifnya yaitu leucomeraldine base (LB) yang tereduksi penuh, emeraldine base (EB) yang teroksidasi setengah dan pernigranilin base (PB) yang teroksidasi penuh [10]. Dari tiga bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10-10 S/cm hingga 100 S/cm melalui proses doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat konduktif. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan proses doping asam protonik seperti HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs –N=, sementara jumlah elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut emeraldine salt (ES). Bentuk dasar EB berubah menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH4OH. Kedua proses ini disebut juga proses protonasi-deprotonasi atau dopingdedoping (Gambar 1). Kedua bentuk emeraldine memiliki sifat listrik yang berkebalikan dimana EB merupakan bentuk isolatif dan ES merupakan bentuk konduktif. Derajat konduktivitas emeraldine ini bergantung pada tingkat/konsentrasi dopant yang diberikan, yaitu jumlah proton (H+) yang dimasukkan ke dalam struktur emeraldine [2]. Polianilin bisa disintesis dengan menggunakan metode kimia dan elektrokimia. Sintesis lain dengan kebalikan polimerisasi emulsi, polimerisasi plasma dan polimerisasi autokatalis [9]. Sintesis kimia bisa dilakukan dengan menggunakan monomer anilin, asam dan oksidan. Asam yang biasa digunakan adalah asam klorida (HCl) dan asam sulfat (H2SO4). Sebagai oksidan biasa digunakan ammonium persulfate ((NH4)2S2O8), postassium dichromate (K2Cr2O7), cerium sulfate (Ce(SO4)2), sodium vanadate (NaVO3), potassium ferricyanide (K3(Fe(CN)6), potassium iodate (KIO3) dan hydrogen peroxide (H2O2) [11]. Secara umum emeraldine berwarna hijau yang konduktivitasnya dalam tingkat semikonduktor pada orde 100 S/cm, ordenya
2
melebihi polimer secara umum (<10-9 S/cm) tetapi lebih rendah dari jenis logam (>104 S/cm). PANI terprotonasi, (seperti PANI hidroklorid) mengubah ES yang berwarna hijau menjadi EB nonkonduktif yang berwarna biru ketika diuji dengan amonium hidroksida [12]. Tabel 1. Perbedaan Bentuk PANI [11] Full name
(1-y) Redox state
Leucoemeraldine Base
Full 0 reduced HalfEmeraldine Base 0.5 Oxidized 75% Nigraline Base 0.75 Oxidized Full Pernigraline Base 1 Oxidized Half Emeraldine Salt 0.5 ReducedOxidizied
Conductivity (S.cm-1)
Color
-5
<10
Yellow or Transparan
<10-5
Deep Blue
<10-5
Blue Purple
<10-5
Purple
~15
Green
Pada saat protonasi, terjadi perubahan pada atom nitrogen imine (pada cincin quinoid), terjadi secara cepat relaksasi geometri, menghasilkan transisi dalam quinoid menjadi benzenoid (lihat Gambar 2), peristiwa ini dikenal dengan bipolaron. Pembawa muatan bipolaron memiliki energi yang tinggi dan terjadi dalam waktu yang singkat. Penyebaran kembali muatan dan spin menghasilkan sebuah polaron sebagai pembawa muatan yang lebih stabil [13].
HA
NH4OH
Gambar 1.Reaksi protonasi-deprotonasi polianilin [13]
Sifat Optik Jika suatu radiasi elektromagnetik menimpa suatu materi dan pada materi tersebut terjadi absorpsi selektif, materi akan menyerap komponen radiasi tersebut. Tingkat serapan tersebut berbeda untuk panjang gelombang berbeda. Tingkat absorpsi sebagai fungsi panjang gelombang disebut sebagai spektrum absorpsi. Spektrum absorpsi merupakan karakteristik suatu bahan. Tingkat absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu sampel. Dasar penentuan kuantitatifnya dengan menggunakan hukum Beer: I (1) A = log 0 = ε x c I (2) A = 0.434 α .x.c
α = 2.3026
(3)
A adalah serapan cahaya (absorbansi) sampel, I0 adalah intensitas radiasi yang memasuki medium, I adalah intensitas radiasi yang keluar setelah melewati sampel, α adalah koefesien absorpsi, x adalah ketebalan sampel, ε adalah koefesien absorpsi molekul (dengan konsentrasi molaritas), dan c adalah konsentrasi analat. Untuk bahan padat nilai c konstan sehingga dapat ditulis (4) α =εc α adalah koefesien absorpsi Kemampuan suatu bahan untuk menyerap radiasi datang disebut absorpsivitas bahan, masing-masing bahan memiliki absorpsivitas yang berbeda-beda dengan rentang panjang gelombang yang juga berbeda [10]. Resistansi dan Konduktivitas Listrik Resistansi suatu material bergantung pada panjang, luas penampang lintang, tipe material dan temperatur. Hubungan empiris ini disebut dengan hukum Ohm dinyatakan oleh Persamaan 5 [14]. (5) V = IR Resistansi suatu kawat penghantar sebanding dengan panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintang [14]: L (6) R=ρ A di mana ρ disebut resistivitas material penghantar. Satuan resistivitas adalah ohm meter (Ωm). Kebalikan dari resistivitas disebut konduktivitas σ :
σ= Gambar 2. Transisi bipolaron dan polaron [13]
A x.c
1
ρ
(7)
3
Gambar 3. Spektrum konduktivitas listrik dan resistivitas [15]. Pada material semikonduktor jumlah muatan carriers bergantung pada temperatur dan/atau konsentrasi impuritas. Dengan demikian akan mempengaruhi mobilitas muatan carriers, yang pada akhinya akan berpengaruh pada resistansi dan konduktansi listrik bahan semikonduktor [15]. Konduktivitas listrik adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik . Persamaan 8 merupakan hubungan konduktivitas listrik dan resistansi : L (8) R= σA
σ=
L RA
(9)
atau
GL (10) A dimana G = 1/R adalah konduktansi Berbagai material alami maupun buatan yang terdapat di alam dapat diklasifikasikan menjadi konduktor, semikonduktor, dan isolator. Logam merupakan konduktor yang baik namun isolator memiliki resistivitas yang tinggi. Variasi skala dari material di alam ditunjukan pada Gambar 3. Pada skala ini, material semikonduktor memiliki kisaran konduktivitas listrik 10-8 hingga 103 S/cm [16].
σ=
Persambungan Logam-Semikonduktor Pada persambungan (junction) logam dan semikonduktor tipe-p, jika energi Fermi semikonduktor lebih besar dari energi Fermi logam, hole akan berpindah dari semikonduktor ke logam sampai perbedaan tingkatan energi Fermi menjadi nol. Perpindahan hole tersebut menyebabkan semikonduktor menjadi bermuatan negatif. Muatan-muatan negatif mengionisasi akseptor yang menempati suatu lebar tertentu dari semikonduktor terhadap bidang pertemuan logam-semikonduktor [17].
Gambar 4a menunjukkan diagram celah energi pada persambungan logam dan semikonduktor tipe-n. Pada persambungan logam-semikonduktor dikenal istilah fungsi kerja logam. Fungsi kerja logam adalah beda energi antara level Fermi dan level vakum (yaitu qφm untuk logam dan qφs untuk semikonduktor). Selain itu dikenal juga afinitas elektron qχ, yaitu perbedaan energi antara tepi pita konduksi dan level vakum dalam semikonduktor. Ketika logam membuat kontak dengan semikonduktor, level Fermi pada kedua material harus sama pada keseimbangan termal. Sebagai tambahan, level vakum harus bersifat kontinu. Dua syarat yang membedakan sebuah diagram celah energi untuk kontak logam-semikonduktor ideal seperti ditunjukkan Gambar 4b. Untuk kasus ideal barrier height (tinggi barrier) qφBn adalah beda antara fungsi kerja logam dan afinitas elektron semikonduktor: (11) qφBn = q(φm − χ ) Untuk kontak ideal antara logam dan semikonduktor tipe-p, barrier height qφBp dibedakan menjadi (12) qφ Bp = E g − q (φ m − χ ) dimana Eg adalah celah energi semikonduktor [18]. Kurva I-V Transpor arus pada persambungan logam-semikonduktor (dioda Schottky) diakibatkan pembawa mayoritas. Pembawa mayoritas pada semikonduktor tipe-n adalah elektron dan pada semikonduktor tipe-p adalah hole . Hal ini berkebalikan pada kontak untuk persambungan p-n, dimana transpor arus diakibatkan oleh pembawa minoritas. Untuk diode Schottky dengan semikonduktor dengan konsentrasi dopant sedang (moderate) dan dioperasikan pada temperatur sedang, mekanisme transpor dominan adalah emisi termionik pembawa mayoritas dari semikonduktor yang memiliki potensial barrier lebih tinggi ke dalam logam. Gambar 5, mengilustrasikan proses emisi termionik pada semikonduktor. Pada kesetimbangan termal rapat arus seimbang dengan dua pembawa yang sama dan mengalir berlawanan, jadi tidak ada arus yang mengalir. Pembawa mayoritas dalam semikonduktor cenderung mengalir ke logam.
4
Semikonduktor tipe-n
(a)
Semikonduktor tipe-p
1
2
(a)
3
(b) Gambar 4.Diagram celah energi pada persambungan logam dan semikonduktor tipe-n pada kondisi (a) nonequilibrium, (b) keseimbangan termal. Ada bagian arus yang sebanding dengan rapat hole pada batas tertentu. Pada permukaan semikonduktor tipe-n rapat elektron ns adalah ⎛ − qVbi ⎞ ⎛ q (φ Bn − V n ) ⎞ n s = N D exp⎜ ⎟ = N D exp⎜ − ⎟ kT ⎝ kT ⎠ ⎝ ⎠ (13) ⎛ qφ ⎞ (14) = N C exp⎜ − Bn ⎟ ⎝ kT ⎠ dimana NC adalah kerapatan bagian dalam pita konduksi. Pada kesetimbangan termal (15) J m→ s = J s →m ∝ n s atau ⎛ qφ ⎞ J m→ s = J s →m = C1 N C exp⎜ − Bn ⎟ (16) ⎝ kT ⎠ dimana J m→s adalah arus dari logam ke semikonduktor, arus dari J s→m adalah semikonduktor ke logam dan C1 adalah konstanta. Ketika bias maju VF, (Gambar 5b3), perbedaan potensial elektrostatik berkurang, dan kerapatan elektron di permukaan bertambah menjadi
⎛ q (Vbi − VF ) ⎞ ns ≅ N D exp⎜ − ⎟ kT ⎝ ⎠ ⎛ q (φ Bn − VF ) ⎞ = N C exp⎜ − ⎟ kT ⎝ ⎠
(17) (18)
Arus J s→m adalah hasil dari aliran elektron keluar semikonduktor. Besar arus pada bias maju adalah (19) J = J s →m − J m→ s ⎛ q(φ −V ) ⎞ ⎛ qφ ⎞ = C1 NC exp⎜ − Bn F ⎟ − C1 NC exp⎜ − Bn ⎟ (20) kT ⎝ ⎠ ⎝ kT ⎠
4
(b)
5
6
(c) Gambar 5.Diagram pita energi semikonduktor tipe-n dan tipe-p dengan kondisi bias berbeda. (a) Bias nol. (b) Bias maju. (c) Bias mundur [15].
Bias maju
Bias mundur
Gambar 6. Kurva I-V pada persambungan Schottky
(
)
(21) = C1 N C e − qφBn / kT e qVF / kT − 1 Dengan cara yang sama untuk bias mundur (Gambar 5c5), persamaan untuk besar arus sama dengan persamaan 20, kecuali VF diganti dengan -VR. Koefesien C1NC sama dengan A*T2, dimana A* disebut dengan effective Richardson constant (dalam satuan A/K2.cm2) dan T adalah temperatur mutlak. Nilai A* tergantung pada massa efektif dan sama dengan 110 untuk silikon tipe-n dan 32 untuk silikon tipe-p. Karakteristik I-V kontak logam-semikonduktor di bawah kondisi emisi termionik diberikan oleh (22) J = J s e qV / kT − 1 dan
(
)
J s ≡ A*T 2 e − qφBn / kT
(23)
dimana Js adalah kepadatan arus saturasi dan V yang dipakai untuk bias maju adalah positif dan negatif untuk bias mundur [18].
5
Fourier Transform Infrared (FTIR) Atom-atom di dalam suatu molekul tidak diam melainkan bervibrasi (bergetar). Ikatan kimia yang menghubungkan dua atom dapat dimisalkan sebagai dua bola yang dihubungkan oleh suatu pegas. Bila radiasi infra merah dilewatkan melalui suatu sampel, maka molekul-molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi) energi dan terjadilah transisi di antara tingkat vibrasi dasar (ground state) dan tingkat vibrasi tereksitasi (excited state). Contoh suatu ikatan C-H yang bervariasi 90 trilliun kali dalam satu detik harus menyerap radiasi infra merah pada frekunsi tersebut (9 x 1013 Hz, 3000 cm-1) untuk pindah ke tingkat vibrasi tereksitasi pertama. Penyerapan energi pada berbagai frekuensi dapat dideteksi oleh spektrofotometer infra merah, yang memplot jumlah radiasi infra merah yang diteruskan melalui sampel sebagai fungsi frekuensi (atau panjang gelombang) radiasi [19]. X-Ray Diffraction (XRD) Struktur kristal dipelajari menggunakan metode X-Ray Diffraction (XRD). Karena orde panjang gelombang sinar-X hampir sama dengan jarak antar atom pada kristal, maka sinar-X dapat didifraksikan oleh kristal. Pola difraksi sinar-X muncul akibat hamburan atom-atom yang terletak pada bidang hkl dalam kristal dan pola intensitas difraksi mengandung informasi penting mengenai struktur kristalografi suatu bahan. Karakteristik XRD mampu menentukan film yang dihasilkan berupa kristalin, polikristalin, mikrokristal atau amorf. Hal ini dapat diperoleh dengan membandingkan puncak-puncak pola difraksi dari difraktogram yang dihasilkan. Puncak yang terbentuk dari struktur kristalin akan berupa puncak tajam karena memiliki derajat keteraturan yang tinggi. Sedangkan pada amorf, puncak-puncak yang dihasilkan sangat landai karena memiliki derajat keteraturan yang rendah [20]. BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Material, Institut Pertanian Bogor dan P3IB BATAN, Serpong. Waktu yang diperlukan melakukan penelitian ini terhitung sejak Nopember 2007- Juli 2008 meliputi kegiatan penelitian pendahuluan, persiapan dan karakterisasi sampel dan penyusunan laporan.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari bahan untuk pembuatan polianilin adalah monomer aniline, HCL, ammoniumperoksidisulfat, aquabides, kaca TCO dan preparat dan logam aluminium. Peralatan yang digunakan adalah hot plate, magnetik stirer, gelas kimia, pipet. Spektrofotometer Fiber Optic USB 2000, Keithley Sourcemeter 2400, XRD, FTIR. Sintesis Polianilin Pada penelitian ini persiapan sampel terbagi menjadi dua bagian yaitu pembuatan polianilin dengan variasi konsentrasi dopant HCl dan pembuatan lapisan pada kaca preparat dan TCO. Pembuatan polianilin dilakukan dengan membuat dua larutan. Larutan pertama dilakukan dengan menambahkan 1,25 ml monomer anilin ke dalam 250 ml aquabides sambil distirring pada suhu ruang. Larutan kedua dengan menambahkan 1,5 gram ammonium peroksidisulfat ke dalam larutan HCl 1 M. Kemudian kedua larutan dicampur sambil distirring. Reaksi dibiarkan selama 24 jam. Endapan disaring dengan kertas saring, kemudian dicuci dengan aquabides beberapa kali. Pembuatan lapisan pada TCO dan kaca preparat dilakukan dengan mengcasting PANI pada kaca preparat dan TCO. Selanjutnya lapisan polianilin pada kaca preparat digunakan pada karakterisasi UV-VIS, sedangkan lapisan polianilin permukaan kaca TCO ditutup dengan lempengan aluminium (Al) yang berfungsi sebagai anoda dan dijepit (Gambar 7). Sisa polianilin dikeringkan untuk digunakan pada karakterisasi FTIR dan XRD. Empat sampel polianilin dan empat buah sampel dioda Schottky PANI/Al dibuat masing-masing untuk variasi dopant HCl 1 M, 2 M, 3 M dan 4 M. Karakterisasi FTIR Karakterisasi FTIR dilakukan dengan menggunakan alat Shimadzu Ir Perstige-21. Pengamatan dilakukan pada bilangan gelombang 500-4000 cm-1. Karakterisasi XRD Struktur kristal polianilin diamati dengan karakterisasi XRD menggunakan alat model Philips PW7010. Pengamatan dilakukan mulai sudut (2θ) 10,01o sampai dengan 79,99o dengan kenaikan sudut 0,02o setiap 1 detik.
6
Al
TCO
Gambar 7. Struktur divais polianilin Karakterisasi UV-VIS Analisis sifat optik polianilin dilakukan dengan menggunakan alat UV-VIS Spektofotometer Fiber Optic USB 2000. Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 380-980 nm dengan resolusi 0,37 nm. Pengolahan data UV-VIS menggunakan Microsoft Excel. Karakterisasi Konduktivitas Listrik Konduktansi film tipis diukur dengan menggunakan alat LCR-meter. Pengukuran dilakukan pada temperatur ruangan dengan penerangan lampu ruangan. Data konduktansi listrik ini digunakan menghitung nilai konduktivitas listrik dengan menggunakan Persamaan 10. Data konduktansi yang didapatkan akan dibandingkan dengan data literatur apakah yang terbentuk termasuk bahan konduktor, semikonduktor atau bahan isolator. Karakterisasi Kurva I-V Untuk mengetahui karakterisasi persambungan PANI/Al dilakukan pengukuran arus-tegangan (I-V) menggunakan Keithley Sourcemeter 2400. Pengukuran dilakukan pada temperatur ruangan dengan penerangan lampu ruangan. HASIL DAN PEMBAHASAN Karakterisasi FTIR Uji spektroskopi inframerah bertujuan untuk melihat gugus fungsional sampel polianilin yang telah disintesis. Pada polianilin dengan dopant HCl 1 M, puncak pada 823,60 cm-1 menunjukkan N–H out-ofplane bending, puncak pada 1149,57 cm-1 menunjukkan C-C stretching, puncak 1247,94 cm-1 menunjukkan C-C twisting, puncak 1301,95 cm-1 menunjukkan C-N stretching, puncak 1487,12 cm-1 menunjukkan C=C aromatic stretch, puncak pada 1583.56 cm-1 menunjukkan N-H bending, puncak pada 2993,52 cm-1 menunjukkan C-H stretching [21]. Pada polianilin dengan dopant HCl 2 M, puncak pada 821,58 cm-1 menunjukkan N–H out-of-plane bending, puncak pada 1145,72 cm-1 menunjukkan C-C stretching, puncak 1247,94 cm-1 menunjukkan C-C twisting, puncak pada 1301,95 cm-1 menunjukkan C-N stretching, puncak 1487,12 cm-1 menunjukkan C=C aromatic stretch, puncak pada 1585,49
cm-1 menunjukkan N-H bending, puncak pada 2991,59 cm-1 menunjukkan C-H stretching. Pada polianilin dengan dopant HCl 3 M, puncak pada 1147,65 cm-1 menunjukkan C-C stretching, puncak 1195,87 cm-1menunjukkan C-C twisting,puncak pada 1296,16 cm-1 menunjukkan C-N stretching, puncak pada 1585,49 cm-1 menunjukkan N-H bending, puncak pada 2991,59 cm-1 menunjukkan C-H stretching. Pada polianilin dengan dopant HCl 4 M, puncak pada 823,60 cm-1 menunjukkan N–H out-of-plane bending, puncak pada 1141,96 cm-1 menunjukkan C-C stretching, puncak 1247,94 cm-1 menunjukkan C-C twisting, puncak pada 1301,96 cm-1 menunjukkan C-N stretching, puncak 1479,84 cm-1 menunjukkan C=C aromatic stretch, puncak pada 1585,49 cm-1 menunjukkan N-H bending, puncak pada 2991,59 cm-1 menunjukkan C-H stretching. Pada spektra transmitans FTIR (Lampiran 2), terlihat bahwa kenaikan konsentrasi dopant HCl masing-masing sampel polianilin cenderung menurunkan intensitas transmitansi pada bilangan gelombang yang sama atau mendekati. Keadaan ini menunjukkan intensitas pita absorpsi dalam sampel meningkat. Karakterisasi XRD Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengetahui apakah polianilin yang terbentuk kristalin atau tidak. Pada polianilin dengan dopant HCl 2 M (Gambar 8), beberapa puncak terpusat pada sudut 2θ = 18,09o, 22,79o, 25,27o dan 27,69o. Puncak pada 2θ = 18,09o diakibatkan oleh periodisitas yang sejajar terhadap cincin polimer polianilin, sedangkan puncak pada 2θ = 25,27o diakibatkan oleh periodisitas yang tegak lurus terhadap cincin polimer polianilin. Puncak pada sudut 2θ = 22,79o dan 27,69o mungkin muncul dari jarak interplanar antara molekul polianilin atau refleksi pada jarak periodik antara dopant dan atom N pada interplanar rantai utama yang berdekatan. [22]. 4000
18,09O
3500
Intensitas (arb. unit)
PANI
3000 2500
25,27O
2000
22,79O
1500
27,69O
1000 500 0 10
15
20
25
30
35
40
45
Sudut 2θ / o
Gambar 8. Pola difraksi sinar-X sampel polianilin dengan HCl 2 M
50
7
Karakterisasi Konduktivitas Listrik Konduktivitas listrik semikonduktor sensitif terhadap temperatur, cahaya, medan magnet dan konsentrasi impuritas [15].Pada Gambar 10, besar konduktivitas listrik pada polianilin dengan konsentrasi 1 M, 2 M, 3 M dan 4 M secara berturut-turut adalah 1,4 S/cm, 1,6 S/cm, 2,0 S/cm dan 4,5 S/cm. Pada Gambar 10 terlihat bahwa penambahan konsentrasi dopant HCl akan meningkatkan konduktivitas listrik polianilin. Perbedaan ini disebabkan adanya penambahan ion (H+) oleh dopant HCl, sehingga mempengaruhi jumlah muatan pembawa (hole) dalam polianilin [24].
Jenis Vibrasi N–H out-of-plane bending C-C stretching C-C twisting C-N stretching C=C aromatic stretch N-H bending C-H stretching
lebih besar dari tegangan barrier dan terdiri dari dua perlakuan yaitu dibias maju dan dibias mundur. Pada kondisi tidak ada bias pada kontak semikonduktor-logam tidak ada arus yang mengalir. Terdapat hole yang dapat berpindah bebas antara logam dan semikonduktor. Konsentrasi hole dalam logam dan semikonduktor sama, sehingga hole yang mengalir dari logam ke semikonduktor mempunyai konsentrasi yang sama dengan arah sebaliknya, maka arus saling menghapuskan, yang menghasilkan arus nol [17].
Kurva Absorbansi PANI dengan HCl
Absorbansi
Karakterisasi UV-VIS Uji spektroskopi optik dimaksudkan untuk melihat karakteristik serapan (absorpsi) optik polianilin pada rentang cahaya tampak (visible) hingga inframerah dekat [2]. Polianilin dengan dopant HCl 1 M, 2 M, 3 M, 4M (Gambar 9) masing-masing memiliki pita absorpsi pada panjang gelombang yang berbeda. Masing-masing secara berturut-turut yaitu pada panjang gelombang 380 nm dan 850 nm, 382 nm dan 853 nm, 397 nm dan 862 nm, 395 nm dan 870 nm. Puncak absorpsi yang berkisar pada antara 380-402 nm berhubungan dengan transisi bipolaron [2,23], sedangkan transisi pada sekitar 850-870 nm berhubungan dengan transisi polaron [2]. Terlihat bahwa kenaikan konsentrasi dopant HCl tidak terlalu signifikan menggeser pita absorpsi polianilin. Selain itu, pita absorpsi film polianilin ini bersesuaian dengan warna hijau polianilin dengan proses doping, yaitu bentuk emeraldine salt (ES), sehingga tidak menyerap spektrum hijau namun menyerap dengan kuat spektrum biru dan merah hingga inframerah dekat [2].
4M 823,60 cm-1 1141,96 cm-1 1247,94 cm-1 1301,96 cm-1 1479,84 cm-1 158549 cm-1 2991,59 cm-1
2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 380
a b c d
480
580
680
780
880
980
Panjang Gelom bang (nm)
Gambar 9. Spektrum absorbansi PANI dengan HCl (a) 4 M (b)3 M (c) 2 M (d) 1 M Kurva Hubungan Konsentrasi HCl dengan Konduktivitas Listrik 5 Konduktivitas (S/cm)
Tabel 2. Data spektra serbuk polianilin. Konsentrasi dopant HCl 1M 2M 3M 823,60 cm-1 821,58 cm-1 1149,57 cm-1 1145,72 cm-1 1147,65 cm-1 1247,94 cm-1 1247,94 cm-1 1195,87 cm-1 -1 1301,95 cm 1301,95 cm-1 1296,16 cm-1 -1 1487,12 cm 1487,12 cm-1 -1 1583.56 cm 1585,49 cm-1 1585,49 cm-1 2993,52 cm-1 2991,59 cm-1 2991,59 cm-1
4 3 2 1 0 0
1
2
3
4
Konsentrasi HCl (M)
Karakterisasi I-V Hasil karakterisasi I-V membentuk kurva I-V yang menunjukkan bahwa PANI/Al memiliki sifat dioda. Tegangan yang diberikan pada persambungan PANI/Al harus
Gambar 10. Hubungan konduktivitas listrik polianilin dengan konsentrasi HCl.
5
8
Kurva I-V PANI dengan HCl 1 M 0,001
Kurva I-V PANi dengan HCl 3 M 0,0001
A ru s (A )
0,00005 0 -4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-0,00005 -0,0001 Tegangan (V)
Gambar 13. Kurva I-V PANI dengan dopant HCl 3 M Kurva I-V PANI dengan HCl 4M 0,00015
A rus (A )
0,0001 0,00005 0 -6
-5
-4
-3
-2
-1 0 -0,00005
1
2
3
4
-0,0001 Tegangan (V)
Gambar 14. Kurva I-V PANI dengan dopant HCl 4 M Kurva Hubungan Tegangan dengan Konsentrasi Doping HCl 4 3 2 1 0 0
0,0005 A rus (A )
Gambar 12. Kurva I-V PANI dengan dopant HCl 2 M
Tegang an (V )
Pada kondisi bias maju, semikonduktor mempunyai energi qVF (Gambar 5) maka didapatkan tegangan barrier menurun dari qVBi menjadi q(VBi - VF). Konsentrasi hole dari semikonduktor yang dapat melewati barrier lebih banyak dari pada konsentrasi hole dari logam. Perbedaan konsentrasi hole naik sebanding dengan tegangan yang diberikan. Pada kurva I-V (Gambar 11-14) terlihat bahwa arus muncul pada nilai tegangan yang berbeda pada setiap sampel. Pada Gambar 15 terlihat bahwa tegangan knee turun dengan meningkatnya dopant HCl. Besar tegangan knee pada divais polianilin 1 M, 2 M, 3 M dan 4 M masingmasing secara berturut-turut adalah 4 V, 1,8V, 1,4 V dan 0,8 V. Hal ini disebabkan karena HCl merupakan penyumbang proton (hole) pada polianilin. Sehingga semakin tinggi dopant HCl yang diberikan, maka jumlah hole dalam polianilin akan bertambah [25]. Sedangkan pada kondisi bias mundur berlaku kebalikannya. Karena diberikan bias mundur maka didapat barrier yang lebih tinggi, dari qVBi menjadi q(VBi + VR). Hal ini menyebabkan konsentrasi hole dari semikonduktor yang dapat melewati barrier lebih sedikit dari pada konsentrasi hole dari logam, menghasilkan arus sebaliknya dari arah pada bias maju. Konsentrasi hole yang melewati barrier tidak terpengaruh pada tegangan yang diberikan.
1
2
3
4
5
Doping HCl (M)
0 -6
-5
-4
-3
-2
-1 0 -0,0005
1
2
3
4
5
6
7
-0,001
Gambar 15. Kurva hubungan tegangan dengan konsentrasi dopant HCl
-0,0015 Tegangan (V)
KESIMPULAN DAN SARAN
Gambar 11. Kurva I-V PANI dengan dopant HCl 1 M Kurva I-V PANi dengan HCl 2 M 0,001
A rus (A )
0,0007 0,0004 0,0001 -6
-5
-4
-3
-2
-0,0002 -1 0 -0,0005
Tegangan (V)
1
2
3
Kesimpulan Dari hasil penelitian terlihat bahwa variasi konsentrasi dopant HCl berpengaruh terhadap struktur, sifat optik dan sifat listrik polianilin. Pada hasil karakterisasi FTIR, terlihat bahwa kenaikan konsentrasi dopant HCl cenderung menurunkan intensitas transmitansi pada bilangan gelombang yang sama atau mendekati. Keadaan ini menunjukkan intensitas pita absorpsi dalam sampel meningkat. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa polianilin yang terbentuk merupakan
9
kristal. Pada polianilin selalu terbentuk puncak pada 2θ = 18,09o dan 25,27o yang merupakan bentuk kristal polianilin, sedangkan puncak-puncak selain itu terbentuk karena pengaruh dopant. Berdasarkan literatur bahwa penambahan dopant HCl akan menggeser pita absorbsi polianilin ke panjang gelombang yang lebih besar, tetapi pada hasil karakterisasi UV-VIS menunjukkan bahwa kenaikan konsentrasi dopant HCl tidak signifikan menggeser pita absorpsi polianilin ke panjang gelombang yang lebih besar. Dari hasil karakterisasi konduktivitas listrik diketahui bahwa konduktivitas listrik bergantung pada jumlah muatan pembawa (hole). Hal ini terlihat pada kenaikan konduktivitas listrik dengan penambahan konsentrasi HCl sebagai penyumbang ion H+ (hole). Pada hasil karakterisasi I-V dengan dibias maju didapatkan tegangan knee untuk konsentrasi dopant HCl 1 M, 2 M, 3 M dan 4 M masing-masing secara berturut-turut adalah 4 V, 1.8 V, 1.4 V dan 0.8 V. Terlihat bahwa kenaikan konsentrasi dopant HCl menurunkan tegangan knee pada devasi polianilin. Saran Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik pada pembuatan polianilin agar digunakan dopant yang berbeda sebagai pembanding. Selain itu perlu dicoba dengan menggunakan metode sintesis yang berbeda untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Pada pembuatan divais elektronik pembuatan kontak logam sebaiknya dilakukan dengan menggunakan metode evaporasi. Pada karakterisasi optik digunakan panjang gelombang pada rentang 300-1000 nm, supaya absorpsi pada panjang gelombang 330 nm dapat diamati. Selain itu pada karakterisasi I-V, dapat diamati bentuk kurva I-V pada kondisi terang dan gelap, sehingga bisa dilihat apakah polianilin bisa berlaku sebagai fotodioda atau tidak.
DAFTAR PUSTAKA [1]
Y. Wang, X. Jing, J. Kong. Polyaniline Nanofibers Prepared with Hydrogen Peroxide as Oxidant. Synthetic Metals 157, 269–275 (2007).
[2]
A. Maddu, S. T. Wahyudi, M. Kurniati. Sintesis dan Karakterisasi Nanoserat Polianilin. Jurnal Nanosains &
Nanoteknologi 1(2), Indonesia, 74-78 (2008) [3] W. M. Sayed, L. I. Soliman. Optical Properties of Polyaniline Salt and Polyaniline Base With KBr, CO(CH3COO)2 and Picric Acid Composites. Fizika A (Zagreb) 9(4), 147-152 (2000) [4] D. Patidar, N. Jain, N.S. Saxena, Kananbala Sharma, and T.P. Sharma. Electrical Properties of CdS/Polyaniline Heterojunction. Brazilian Journal of Physics 36 (4A), Brazil, 1210-1212 (2006) [5] S. H. Hosseini, S. H. A. Oskooei, A. A. Entezami. Toxic Gas and Vapour Detection by Polyaniline Gas Sensors. Iranian Polymer Jounal. 14 (4), 2005, 333-344. [6] K. Seo, K. Lee, A. I. Gopalan. Horseradish Peroxidase (HRP) Immobilized Poly(aniline-co-maminophenol) Film Electrodes– fabrication and Evaluation as Hydrogen Peroxide Sensor. Sensors 2007, 7, 719729. [7] S. H. Hosseini, A. A. Entezami. Studies of Thermal and Electrical Conductivity Behaviours of Polyaniline and Polypyrrole Blends with Polyvinyl Acetate, Polystyrene and Polyvinyl Chloride. Iranian Polymer Jounal. 14 (3), 2005, 201-209 [8] L. Bas’z, Arredondo, F. Bustos, C. S’chez, B.L. Rivas. Electropolymerization of Aniline And Pyrrole In The Presence Of Copper(II). Bol. Soc. Chil. Qu v.46 n.2 Concepci. 2001 [9] L. O. Muliadi. Pembuatan Sensor Fiber Optic Dengan Cladding Polianilin Untuk Mengukur Gas Amonia. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2004) [10] M. M. Salman. Pengaruh Serapan Gas Amonia Terhadap Absorbansi Optik Lapisan Polianilin. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2004) [11] Q. Hao. Development of Conductometric Polymer Sensorfor Gaseous Hydrogen Chloride. Dissertation, Faculty of Chemistry and Pharmacy, University of Regensburg, Germany, (2003).
10
[12] J. Stejskal, R. G. Gilbert. Polyaniline. Preparation Of A Conducting Polymer. Pure Appl. Chem 74(5), 857–867(2002). [13] T. A. Huber. A Literature Survey of Polyaniline, Part 1Polyaniline as a Radar Absorbing Material. Technical Memorandum. Defence Research and Development Canada, 014, (2003). [14] P. A. Tippler. PHYSICS for Scientist and Engineers. Worth Publisher. Inc, (1991). [15] H. Syafutra. Studi Fotodioda Film Tipis BST Didadah Tantalum. Skripsi. Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2008). [16] A. Marwan. Studi Efek Fotovoltaik Bahan Ba0,5Sr0,5TiO3 yang Didadah Galium (BGST) di Atas Substrat Si (100) Tipe-n. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2007). [17] R. R. Rio, M. Iida. Fisika dan Teknologi Semikonduktor. Pradnya Paramitha. Jakarta. (1999) [18] S. M. Sze. Semiconductor Devices, Physics and Technology. John Wiley & Sons, United States of America, (1981). [19] S. Hendayana, dkk. Kimia Analitik Instrumen. IKIP Semarang Press, Semarang (1994) [20] H. Frimasto. Sifat Optik Film Tipis yang Bahan Ferroelektrik BaTiO3 Didadah Tantalum. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2007). [21] A. M. P. Hussain, A. Kumar. Electrochemical Synthesis and Characterization of Chloride Doped Polyaniline. Bull. Mater. Sci., 26(3), 329– 334, 2003
[22] J. Chen, Y. Xu, Y. Zheng, L. Dai, H. Wu. The Design, Synthesis and Characterization of Polyaniline Nanophase Materials. C. R. Chimie 1(6) (2007). [23] Q. Zhou, J. Wang, Y. Ma, C. Cong, F. Wang. The Relationship of Conductivity to the Morphology and Crystallinity of Polyaniline Controlled by Water Content Via Reverse Microemulsion. Colloid Polym Sci 285, 405–411(2007). [24] M. D. Catedral, A. K. G. Tapia, R. V. Sarmago. Effect of Dopant Ions on the Electrical Conductivity and Microstructure of Polyaniline (Emeraldine Salt). Science Diliman, 16:2, 41–46 (2004)
[25] Supriyatman. Uji Sifat Listrik Struktur Kapasitor Film Tipis Bahan PbZrxTi1Doping In3o3 (PIZT). Skripsi. xO3 Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2004)
11
Lampiran 1 : Diagram alir penelitian Pembuatan Larutan Polianilin dan HCl
Stirring 24 jam Penyaringan dan Pencucian
Casting pada Kaca Preparat dan TCO
Pengeringan pada Kondisi Vakum
Karakterisasi UV-VIS
FTIR
Karakterisasi I-V
XRD
Analisa Data
Penulisan Skripsi
12
Lampiran 2 : Spektra transmitans FTIR sampel polianilin a. Spektra transmitans FTIR sampel polianilin dengan konsentrasi dopant HCl 1 M 98 %T 96
94
92
90
88
1730.15
86
947.05
84
1583.56
1149.57
1301.95
1247.94
1487.12
823.60
1855.52 1822.73
1978.97 1930.74
2110.12
2162.20
76
2380.1 6 2353 .16 2 310.72
2478.53
2721.56
2873.94 2771.71
2993.52 2953.02
3788.19
78
3950.22 3915.50
80
3726.47 3699.47
82
74
4000 1M
3750
3500
3250
3000
2750
2500
2250
1/cm
2000
1750
1500
1250
1000
750
500 1/cm
4000 2M ok 3750 3500 3250 3000 2750 2500 1301.95
1145.72
2349 .30 2 308.79
74 2414.88
2565.33
2250 2000
1/cm 1750 1500 1247.94
821.68
1585.49
1853.59
1973.18 1932.67
1250 1000
678.94
985.62 948.98
1734.01
80
1487.12
2189.21
2873.94
3041.74 2991.59 2951.09
3730.33 3699.47
3786.27
78
2654.05 2613.55
2767.85
76 3957.93 3917.43
13
b. Spektra transmitans FTIR sampel polianilin dengan konsentrasi dopant HCl 2 M
94
%T
92
90
88
86
%T 84
82
72 750 500 1/cm
4000 E
68
3750 3500 3250 3000 2750 2500 2250 2000
1/cm 1750 1500 1250 1000
1147.65
750 540.07
680.87
935.48
1195.87
1342.46 1296.16
1585.49
1766.80 1728.22
70 1440.83 1390.68
2108.20
2179.56
72
1926.89 1876.74 1851.66 1818.87
2351 .23 23 12.65
2513.25
76 3128.54
3628.10
78
3039.81 2991.59 2951.09
3672.47
3280.92
82
2875.86
74 3730.33 3699.47
3790.12
%T
3913.57
14
c. Spektra transmitans FTIR sampel polianilin dengan konsentrasi dopant HCl 3 M 92
%T
90
88
86
84
80
66
64
500 1/cm
4000 4M 2648.26
72
3750 3500 3250 3000 2750
70 2347 .37 2 310.72
2500 2250 2000
1/cm 1750 1500 1250
1178.51 1141.86
1000
823.60
987.55 952.84
1585.49
1730.15
1479.40
1766.80
76
1247.94
1301.95
1853.59 1820.80
1928.82
2104.34
2183.42
2569.18
74 2870.08
78 680.87
3628.10
80
3039.81 2991.59 2947.23
3728.40
%T
3915.50
15
d. Spektra transmitans FTIR sampel polianilin dengan konsentrasi dopant HCl 4 M
92
%T
90
88
86
84
82
68
750 500 1/cm
