Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Rekayasa detergen nanofluida berbasis surfaktan palmPAS dan seng oksida telah dilakukan. Nanopartikel seng oksida ZnO disintesis menggunakan metode solochemical dengan rasio mol ZnCl2:NaOH 1:2 dan 1:3. ZnO yang dihasilkan dikarakterisasi melalui analisis XRD dan FESEM-EDX. Detergen nanofluida disintesis dengan mendispersikan nanopartikel ZnO dalam larutan palmPAS palm oil-based primary alkyl sulfates . CMC carboxymethyl cellulose juga ditambahkan ke dalam detergen sebagai penstabil detergen. Kestabilan dan kinerja detergen kemudian dievaluasi. Kinerja detergen dievaluasi sebagai uji pengangkatan kotoran dan uji degradasi kotoran. Hasil dari penelitian ini menunjukan penggunaan ZnO yang disintesis dengan rasio ZnCl2:NaOH 1:3 memiliki kestabilan lebih baik dibandingkan dengan rasio ZnCl2:NaOH 1:2 dengan tingkat kestabilan 80 setelah 3 jam. Detergen palmPAS-ZnO dengan konsentrasi palmPAS 1,5 dan ZnO 0,1 memiliki kinerja pengangkatan kotoran hingga 90 sedangkan untuk detergen tanpa penambahan ZnO hanya mencapai 86 pada uji pengangkatan kotoran. Dalam uji degradasi kotoran, kinerja detergen ini dapat ditingkatkan hingga 92 . Detergen dengan kestabilan terbaik adalah 0,1 ZnO, 1,2 surfaktan palmPAS, 6 CMC, dan 92,7 air. Detergen ini memiliki kinerja pengangkatan kotoran sebesar 76 pada uji pengangkatan kotoran dan 83 pada uji degradasi kotoran.

---

Modification of nanofluid detergent from palmPAS surfactants and zinc oxide has been investigated. Zinc oxide ZnO nanoparticles were synthesized by a solochemical method with a mole ratio of ZnCl2 NaOH 1 2 and 1 3. The synthesized nanoparticles were characterized by XRD and FESEM EDX analysis. Nanofluid detergent were synthesized by dispersing nanoparticles into palmPAS palm oil based primary alkyl sulfates surfactant solution. CMC carboxymethyl cellulose were added to the detergent as detergent stabilizer. Stability and detergency of the detergents were then evaluated. Detergency test was evaluated as stain removal test and stain degradation test.

This study shows that ZnO synthesized with ZnCl2 NaOH ratios of 1 3 has better stability compared to ZnO with ZnCl2 NaOH ratios of 1 2 and its stability reached 80 after 3 hours. A palmPAS ZnO detergent with a palmPAS concentration of 1.5 and 0.1 ZnO has a detergency up to 90 while for detergent without ZnO addition only reached 86 in the stain removal test. In stain degradation test, the detergent performance can be increased up to 92 . Detergent composition which showed the best stability was 1.2 palmPAS surfactant, 0,1 ZnO, 6 CMC, and 92.7 water with detergency of 76 on stain removal test and 83 on stain degradation test."

"Kombinasi TiO2 dan PalmPAS sebagai detergen yang stabil untuk mengangkat dan mendegradasi kotoran berupa methylene blue serta menghasilkan limbah hasil pencucian dengan PalmPAS pada air sadah telah dilakukan. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan komposisi PalmPAS dan TiO2 dengan pengaturan pH dan proses sonikasi. Semua variasi yang dibuat menunjukkan kestabilan yang baik. Laju pengendapan TiO2 dalam detergen dibawah 1% selama 3 jam dan penurunan konsentrasi PalmPAS dibawah 2 % selama 14 hari. Komposisi optimum yang didapat adalah 0.1% TiO2-0.4% PalmPAS dengan pengangkatan kotoran sebesar 82% dan degradasi kotoran sebesar 92%. Pengujian pada air sadah dengan konsentrasi ion Ca2+ 20-60 ppm menyebabkan penurunan penangkatan kotoran sebesar 20-51% dan penurunan degradasi kotoran sebesar 33-43%.

---

Combination of TiO2 and PalmPAS as a stable detergent to remove and degradate methylene blue as dirt and produce a clean waste with minimum concentration of PalmPAS has been investigated. The research varies PalmPAS dan TiO2 concentration with pH adjustment and sonication process. All the variation exhibits good stability. Precipitation rate of TiO2 is below 1% after 3 hours preparation and the decrease in PalmPAS concentration is below2% after 14 days preparation. 0,1% TiO2-0,4% PalmPAS shows the most optimum concentration that have detergency up to 82% of the dirt and degrade 92% of the dirt. Detergent performance in hardness water with ion Ca2+ concentration from 20 to 60 ppm decreases the detergency of dirt by 20-51% and also decrease the dirt degradation by 33-43%."

"

Pembuatan detergen nanofluida biodegradable dari Palm Kernel Oil (PKO) telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah membuktikan bahwa PKO dapat dikonversi menjadi Metil Ester Sulfonat (MES) dan dijadikan sebagai bahan baku detergen nanofluida yang bersifat biodegradable. PKO merupakan bahan baku utama dalam produk makanan salah satunya creamer. Limbah Industri creamer mengandung PKO sebesar 40% sehingga pada penelitian ini PKO digunakan sebagai model lemak limbah industri creamer. Pertama-tama PKO diesterifikasi dengan katalis asam untuk menurunkan %FFA (Free Fatty Acid). Proses esterifikasi dapat mengubah %FFA dari 4,13% menjadi 0,54% dan menghasilkan produk berupa metil ester dan trigliserida. Selanjutnya produk esterifikasi ditransesterifikasi dengan katalis basa. Pada proses transesterifikasi, asam lemak PKO berhasil terkonversi menjadi metil ester sebesar 99,52%. Metil ester kemudian disulfonasi dengan variasi rasio mol metil ester:NaHSO₃ sebesar 1:2-1:4 dengan variasi optimum yaitu pada rasio 1:4 dilihat dari nilai tegangan permukaannya sebesar 37,2 dyne/cm². Selanjutnya dilakukan tahap sintesis detergen dengan variasi komposisi MES 1,0%; 1,3%; 1,4%; 1,5%; 2,0%; 3,0% dengan konsentrasi TiO₂ tetap yaitu sebesar 0,1%. Tahap sintesis detergen dilanjutkan dengan pengujian detergen yang terdiri dari uji kestabilan, uji pengangkatan dan degradasi kotoran serta uji biodegradable. Hasil uji menunjukkan bahwa komposisi MES 3,0% pada detergen menunjukkan hasil yang optimum. Kestabilan detergen, kemampuan pengangkatan kotoran, degradasi kotoran masing-masing mencapai 99,8%; 71,02% dan 90,61%. Selanjutnya dilakukan analisis biodegradable yang menunjukkan bahwa MES dan detergen nanofluida berperan sebagai substrat (sumber nutrisi bakteri) dengan pertumbuhan bakteri selama 10 hari masing-masing  mencapai 27,58% dan 57,9%.

---

Synthesis of biodegradable nanofluid detergent from Palm Kernel Oil (PKO) is done. The purpose of this study is to prove that PKO can be converted to Methyl Ester Sulfonate (MES) and used as a biodegradable nanofluid detergent raw material. PKO is the main raw material in food products, one of them is creamer. Solid waste creamer contains 40% fat so in this research PKO is used as a fat model for creamer industrial waste. First of all PKO is esterified with an acid catalyst to reduce %FFA (Free Fatty Acid). The esterification process can change the %FFA from 4.13% to 0.545% and produce a product in the form of methyl esters and triglycerides. Then the esterification product is transesterified with a base catalyst. During the transesterification process, PKO fatty acids were successfully converted to methyl ester by 99,52%. The methyl ester is then sulfonated with a variation of the mole ratio of methyl ester:NaHSO3 of 1:2-1:4 with optimum variation at a ratio of 1:4 seen from the value of surface tension of 37.2 dyne/cm². The detergent synthesis stage is then carried out with variations in the composition of MES 1.0%; 1.3%; 1.4%; 1.5%; 2.0%; 3.0% with fixed TiO₂ concentration of 0.1%. Detergent synthesis phase is continued with detergent testing which consists of stability test, stain removal and degradation test, and biodegradable test. The test results showed that the 3.0% MES composition in the detergent showed optimum results. The stability of the detergent, the ability to remove stain, the degradation ability is 99.80%; 71.02% and 90.61% respectively. Then a biodegradable analysis was carried out which showed that MES and detergent nanofluid acted as a substrate (bacterial nutrient source) with bacterial growth for 10 days reached 27.58% and 57.9% respectively.

"

"Seng oksida (ZnO) merupakan material semikonduktor dengan aplikasi yang sangat luas dalam berbagai bidang seperti elektronik, optoelektronik, fotokatalisis, hingga biomedis. Salah satu aplikasi yang marak diteliti saat ini adalah penggunaan ZnO sebagai lapisan anoda untuk sel surya tersensitasi zat pewarna (dye-sensitized solar cell, DSSC). Dalam pembuatan sel surya, kondisi morfologi natural lapisan semikonduktor oksida sangat berpengaruh pada interaksi penyerapan cahaya. Bentuk morfologi yang baik adalah struktur one-dimensional (1D) yang tersusun secara paralel dan melekat secara vertikal pada substrat kaca konduktif. Akan tetapi, struktur ini tidak mudah didapat pada sintesis dengan metode kimiawi basah. Pertumbuhan nanostruktur dengan arah yang tidak terorientasi akan mengakibatkan rendahnya kristalinitas dan energi celah pita (Eg) yang tinggi. Hal ini dapat menyebabkan rendahnya kemampuan penyerapan zat pewarna (dye) yang memberikan hasil DSSC dengan efisiensi rendah. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif dengan bahan dasar seng nitrat tetrahidrat (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrat) dan heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA). Untuk meningkatkan kestabilan lapisan ZnO di atas substrat, dilakukan penempelan lapisan bibit terlebih dahulu dengan menggunakan metode spin-coating. Lapisan bibit ini dibuat dengan menggunakan larutan yang disintesis pada suhu 0oC. Setelah proses spin-coating, lapisan nanostruktur ZnO ditumbuhkan dengan menggunakan metode chemical bath deposition (CBD). Untuk meningkatkan kristalinitas nanostruktur ZnO, dilakukan proses pasca-hidrotermal, yang terbagi menjadi 2 variasi. Pada variasi pertama, reaksi dilakukan dalam reaktor hidrotermal pada 150oC selama 3 jam. Pada variasi kedua, reaksi dilakukan dalam reaktor tertutup dengan penambahan gas nitrogen (N2) 1 bar pada suhu 100oC selama 1 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pasca-hidrotermal, menhasilkan lapisan nanostruktur ZnO dengan kristalinitas yang lebih tinggi, ditandai dengan intensitas puncak difraksi yang lebih tajam dibandingkan dengan ZnO hasil as-synthesized. Naiknya kristalinitas tersebut selanjutnya memicu penurunan energi celah pita (Eg) sehingga lapisan nanostruktur ZnO dapat menyerap cahaya pada panjang gelombang yang lebih besar. Selain itu, morfologi yang yang terlihat dari hasil SEM juga menunjukkan perbaikan setelah proses pasca-hidrotermal. Hal ini terlihat orientasi nanostruktur ZnO yang semula tidak beraturan menjadi tegak vertikal. Dalam penelitian ini, diketahui bahwa perbedaan kondisi pasca-hidrotermal menghasilkan pertumbuhan nanostruktur dengan bentuk yang berbeda. Pada variasi pertama, didapat hasil sintesis berupa nanorods ZnO, sedangkan variasi kedua menghasilkan nanorods dan nanotubes ZnO. Nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif yang telah dihasilkan selanjutnya digunakan sebagai lapisan anoda pada DSSC. Pada penelitian ini, terlihat bahwa perbedaan variasi proses pasca-hidrotermal mempengaruhi kemampuan penyerapan warna (dye loading). Anoda yang dihasilkan dari proses pasca-hidrotermal yang menggunakan penambahan gas N2 mampu menyerap za pewarna lebih banyak. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya struktur nanotubes yang memiliki pori/rongga. Namun demikian, efisiensi tertinggi diraih oleh anoda setelah perlakuan pasca-hidrotermal tanpa gas N2, yaitu sebesar 0,12%. Nilai ini bersesuaian dengan ukuran kristalit yang paling stabil dan energi celah pita paling rendah yang didapat dari perhitungan. Pada penelitian, diameter kristalit dan energi celah pita pada sampel dengan efisiensi tertinggi adalah sebesar ~18 nm dan 3,17 eV.

---

Zinc oxide (ZnO) is a semiconductor material with a very broad application in many fields, such as electronics, optoelectronic, photocatalyst, and biomedicine. One application that widely examined nowadays is its use as an anode layer for dye-sensitized solar cells (DSSC). In solar cells fabrication, the nature of morphological conditions of the oxide semiconductor layer greatly affect the interaction of light absorption. Good morphology is a one-dimensional structure (1D) arranged in parallel and attached vertically on a conductive glass substrate. However, this structure is not easily obtained in the synthesis via wet chemical method. Nanostructures with non-oriented growth will result in lower crystallinity and higher band gap energy (Eg) is high. This can lead to low dye absorption that results in DSSC with low efficiency.

In this study, synthesis of ZnO nanostructures on a conductive glass substrate was carried out using zinc nitrate tetrahydrate (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrate) and heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA) at 0oC. To improve the stability of ZnO layer on the substrate, seeding layers were attached using spin-coating method. After the spin-coating process, the seeding layers were grown using chemical bath deposition (CBD). To improve the crystallinity of nanostructured ZnO, post-hydrothermal process was performed afterward. This process was divided into two variations. In the first variation, the reaction is carried out in a hydrothermal reactor at 150oC for 3 hours. While in the second variation, the reaction is carried out in a closed reactor with the addition of 1 bar nitrogen gas (N2) at 100° C for 1 hour.

The results showed that post-hydrothermal treatment had improved the ZnO nanostructures layer. The diffraction peaks were sharper than the as-synthesized ZnO nanostructure, indicating higher crystallinity. As a consequence, the band gap energy would be lowered. In addition, the morphology also showed improvement in the nanostructures orientation after a post-hydrothermal process. In this research, the difference in the post-hydrothermal conditions generated different shapes of ZnO nanostructures. The first variation resulted ZnO nanorods, while the second variation produced ZnO nanorods and nanotubes.

In this study, it appeared that post-hydrothermal process variations affected the dye loading capacity of the ZnO nanostructure layers. When used as anodes in DSSC, the layer obtained from post-hydrothermal process using N2 gas additions showed a higher dye absorption. The presence of nanotubes structure was assumed to gave this contribution, since this structure had pores / cavities that could absorbed more dyes. However, the highest efficiency achieved by the anode after post-hydrothermal treatment without N2 gas, with the value of 0.12%. This corresponded with the most stable crystallites size and lowest band gap energy obtained from the calculation. In the study, the crystallites size and the band gap energy of this sample were given as ~ 18 nm and 3.17 eV."

"ABSTRAKSeng oksida (ZnO) adalah salah satu kandidat yang menjanjikan sebagai bahan penginderaan kelembaban karena murah, stabilitas kimia dan termal yang baik, morfologi permukaan yang dapat dikontrol, dan tidak larut dalam air. Namun demikian, sensor kelembaban berbasis ZnO murni memiliki respon yang buruk dan histeresis besar yang membatasi aplikasinya. Untuk mengatasi masalah ini, banyak peneliti telah melaporkan peningkatan kinerja sensor kelembaban ZnO dengan doping, modifikasi permukaan, atau pencampuran dengan bahan lain. Dalam penelitian ini, sensor kelembaban tipe kapasitif dibuat dengan drop-coating larutan tungsten disulfida (WS2) pada ZnO nanorods (ZnO NRs) yang ditumbuhkan pada substrat kaca dengan elektroda indium tin oxide (ITO). Penelitian ini berhasil melakukan eksfoliasi WS2 menjadi material dua dimensi yang terdiri dari 3 lapis dengan celah pita 2,56 eV. Namun demikian selain WS2, fasa WO3 muncul dengan jumlah yang signifikan. Penambahan WS2 nanosheets pada permukaan ZnO nanorods sebagai sensor kelembaban dapat meningkatkan performa sensor kelembapan dimana dapat menurunkan histeresis sensor, meningkatkan respon dan sensitivitas menjadi 378% dan 101,71 fF/RH% pada kelembapan tinggi, sedangkan waktu respon dan pemulihan tidak menunjukan perubahan yang signifikan. Respon kapasitif disebabkan interaksi molekul air yang meningkatkan permitivitas relatif material. Selain itu, adanya akumulasi elektron pada junction interface dapat menjadi penyebab kenaikan laju disosiasi air dan menaikkan respon sensor.

---

ABSTRACTZinc oxide (ZnO) is one of the promising candidates for humidity sensing materials due to its low-cost preparation, good chemical and thermal stability, controllable surface morphology, and low solubility in water. However, pure ZnO based humidity sensors suffer from poor response and large hysteresis that further limit its applications. To overcome this problem, many researchers have reported on improving ZnO based humidity sensor by doping, surface modification, or mixing with other materials. In this study, a capacitive-type humidity sensor was prepared by drop-coating an aqueous solution of exfoliated tungsten disulfide (WS2) onto ZnO nanorods (NRs) grown on glass substrate containing pre-patterned indium tin oxide (ITO) electrode. This study succeeded in exfoliating bulk-WS2 into two dimensional material consisting of 3 layers with a band-gap of 2.56 eV. However, besides WS2, a significant amount of WO3 phase appears. The addition of WS2 nanosheets on the surface of ZnO nanorods resulting in improvement of humidity sensor performance by reducing sensor hysteresis, increased response and sensitivity to 378% and 101.71 fF/RH% at high humidity, while response and recovery time do not show significant changes. Capacitive response is due to the interaction of water molecules which increases relative permitivitty of materials. In addition, the formation of accumulation layer on the junction interface can cause an increase in water dissociation rate and therefore increase in sensor response."

"ABSTRAKSeng oksida (ZnO) telah diaplikasikan sebagai pemanas transparan. Namun, penelitian tentang mikrorod ZnO sebagai pemanas transparan belum dikembangkan. Pada penelitian ini dilakukan fabrikasi lapisan tipis mikrorod ZnO dengan metode chemical bath deposition. Material yang digunakan yaitu zinc nitrate tetrahydrate dan heksametilentetramine. Varibel pada penelitian ini yaitu konsentrasi larutan bibit sebesar 0.005, 0.010, 0.015, 0.025, dan 0.050 M serta perlakuan hidrotermal pada sampel 0.015 M. Karakterisasi mikrorod ZnO dilakukan dengan menggunakan XRD, FESEM, UV-Vis dan four point probe. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan konsentrasi larutan mampu menurunkan celah pita energi, E_g mikrorod ZnO yaitu 3.60 menjadi 3.18 eV dan meningkatkan ukuran kristalit yaitu 41.541 hingga 95.076 nm. Diameter terbesar mikrorod ZnO yaitu 288.252 nm pada konsentrasi 0.015 M. Selain itu, peningkatan konsentrasi larutan menyebabkan transmitansi dan resistivitas turun yaitu masing-masing sebesar 72% menjadi 35% dan 0.787 x10^-4 menjadi 0.013 x 10^-4 Ωcm. Perlakuan hidrotermal pada sampel 0.015 M menyebabkan penurunan diameter dari 288. 252 menjadi 125.824 nm dan meningkatkan ukuran kristalit serta menurunkan E_g yaitu masing-masing 71.198 menjadi 165.696 nm dan 3.25 menjadi 3.19 eV. Selain itu, perlakuan hidrotermal menurunkan transmitansi dan resistivitas  yaitu masing-masing sebesar  50.5% menjadi 38% dan  1.126 x 10^-4 menjadi 0.833 x 10^-4 Ωcm. Perlakuan hidrotermal menghasilkan pemanas transparan yang optimum.

---

Zinc oxide (ZnO) has been applied as a transparent heater. However, research on ZnO microrod as transparent heaters has not been developed. In this study, the fabrication of microrod ZnO was carried out by using the chemical bath deposition method. The material used is zinc nitrate tetrahydrate and hexamethylentetramine. The variables in this study were the concentration of seed solutions of 0.005, 0.010, 0.015, 0.025, and 0.050 M and the hydrothermal treatment in the sample 0.015 M. The characterization of ZnO microrod was carried out using XRD, FESEM, UV-Vis and four point probes. The results showed an increase in solution concentration was able to reduce the energy band gap, E_g of ZnO microrod which is 3.60 to 3.18 eV and increase the size of the crystallite which is 41.541 to 95.076 nm. The largest diameter of ZnO microrod is 288.252 nm at a concentration of 0.015 M. In addition, an increase in the concentration of the solution causes transmittance and resistivity to decrease, from 72% to 35% and from 0.787 x10^-4 to 0.013 x 10^-4 Ωcm, respectively. The hydrothermal treatment of 0.015 M sample caused a decrease in diameter from 288. 252 to 125.824 nm and increased the size of the crystallite and lowered Eg, from 71.198 to 165.696 nm and from 3.25 to 3.19 eV, respectively. In addition, it has decreases transmittance and resistivity from 50.5% to 38% and from 1.126 x 10^-4 to 0.833 x 10^-4 Ωcm, respectively. The hydrothermal treatment produces optimum transparent heaters.

"

"Nanorods ZnO telah menarik minat banyak peneliti karena memiliki karakteristik unik yang berpotensi untuk diaplikasikan pada berbagai divais seperti light-emitting diode (LED), dye-sensitized solar cells (DSSC), dan field-effect transistor. Pengaturan parameter-parameter sintesis untuk mendapatkan karakteristik nanorods ZnO yang sesuai dengan aplikasi-aplikasi strategis tersebut telah dilakukan oleh banyak peneliti. Namun, belum banyak penelitian yang berkaitan dengan karakteristik nanorods ZnO yang sesuai untuk aplikasi pemanasan transparan yang menggabungkan performa panas dan transparansi optik yang tinggi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki pengaruh variasi waktu pertumbuhan dan temperatur larutan bibit pada sifat optik dan elektrotermal lapisan tipis nanorods ZnO untuk aplikasi pemanas transparan. Untuk keperluan investigasi, larutan bibit disiapkan pada suhu 0, 30, dan 60 ℃ selama 1 jam dengan menggunakan seng nitrat tetrahidrat dan hexamethylenetetramine sebagai prekursor. Lapisan bibit tersebut kemudian diteteskan ke atas substrat kaca ITO dan didiamkan selama 10 menit. Selanjutnya, kaca ITO yang telah ditetesi larutan bibit tersebut diputar menggunakan spin coater dengan kecepatan 2000 rpm selama 20 detik lalu dianil pada temperatur 200℃ selama 5 menit. Setelah proses spin coating, lapisan nanorods ZnO ditumbuhkan menggunakan metode chemical bath deposition (CBD) pada suhu 90 ℃ dengan variasi waktu pertumbuhan yang berbeda (3, 4, dan 5 jam). Sampel yang telah disintesis dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometry. Untuk melihat hubungan antara struktur dan morfologi sampel dengan karakterisik optik dan elektrotermalnya, resistivitas listrik diukur menggunakan four-point probe dan performa panas menggunakan termokopel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kinerja pemanas transparan optimal yang menggabungkan transmitansi tinggi dan resistivitas rendah ditemukan dalam sampel yang disiapkan dengan temperatur larutan bibit 30°C dan waktu pertumbuhan 3 jam dengan resistivitas sekitar 0,882×10−4 ohm.cm dan transmitansi sebesar 60,01%. Selain itu, nanorods ZnO dengan waktu pertumbuhan yang lebih lama, kristalinitas yang lebih baik, cakupan substrat yang baik dengan ukuran diameter yang seragam menunjukkan suhu keadaan tunak (steady-state temperature) dan laju pemanasan/pendinginan yang tinggi. Namun, transparansi optiknya menurun secara bertahap dengan pertambahan waktu tumbuh yang diduga sebagai konsekuensi dari peningkatan cakupan nanorods ZnO pada substrat

---

ZnO nanorods have been attracting much interest of researchers owing to their unique properties and extensive potential for various applications including light-emitting diode, dye-sensitized solar cells, and field-effect transistor. Controlling synthesis parameters to obtain the desired characteristics of ZnO nanorods for those strategic applications has been done by many investigators. However, there has not been much research related to the suitable characteristics of ZnO nanorods required for a transparent heating application combining high thermal performance and optical transparency. Therefore, this study was aimed at investigating the effect of different growth time and seeds solution temperature on the optical and electrothermal properties of ZnO nanorods thin films. For investigation purposes, the seed solutions were initially prepared at the temperature of 0, 30, and 60℃ for 1 hour by using zinc nitrate tetrahydrate and hexamethylenetetramine as precursors. The ZnO seed layers were subsequently deposited onto ITO glass substrates by spin coating technique before the chemical bath deposition (CBD) growth at temperature of 90℃ for three different growth times (3, 4, and 5 hours). The synthesized ZnO nanorods were characterized by field-emission scanning electron microscopy, x-ray diffraction, and ultraviolet-visible spectrophotometry. To investigate the relationship between the structural and morphological characteristics of the synthesized ZnO nanorods with its electrothermal properties, we measured electrical resistivity using the Four Point Probe and heat performance using thermocouples. The results showed that optimum transparent heater performance combining high transmittance and low resistivity was found in samples prepared with seeds solution temperature of 30°C and growth time of 3 hours with resistivity of 0.882×10−4 ohm.cm and transmittance of 60.01%. In addition, the films for longer growth time with better crystallinity, good substrate coverage, and uniformity in their size exhibited a higher steady-state temperature with higher heating/cooling rate. However, its optical transparency decreased gradually with the prolongation of the growth time, which was expected as a consequence of the increase in ZnO nanorods coverage on the substrates."

"Tesis ini membahas tentang fabrikasi dan pengujian sel surya berbasis sintesa larutan (DSSC) dengan bahan utama ZnO sebagai elektroda dan struktur tandem sebagai struktur utamanya. Bahan ZnO digunakan karena mudah didapatkan dan sifat fisisnya serta energinya memiliki kemiripan dengan bahan bandgap lebar yang sudah lebih dulu digunakan, seperti TiO2, dengan mobilitas elektron yang lebih tinggi. Penulis telah berhasil membuat sampel DSSC berbahan ZnO dengan struktur tandem. Berdasarkan pengujian, tampak bahwa struktur tandem memiliki potensi untuk meningkatkan tegangan keluaran hingga 90%, namun salah satu kendala yang terjadi adalah menjaga kestabilan nilai arus kedua tumpukan DSSC agar nilai arus keluaran struktur tandem tidak mengalami penurunan.

---

This tesis describes about fabrication and measurement of DSSC with ZnO as main cathode material and tandem as main structure. ZnO is used because it is easy to be found and its physical and energy characteristics are similar to TiO2 with higher electron mobility. ZnO-based DSSC with tandem structure sample has been made. From the test, it can be seen that tandem structure is able to increase output voltage up to 90%, but one of threat that need to be concerned is the stability of current value for each single DSSC, so that the output current of tandem DSSC won’t be decreased."

"Struktur nano ZnO merupakan salah satu material semikonduktor yang banyak diteliti untuk diaplikasikan dalam devais optoelektronik, fotokatalis dan sensor. Dalam penelitian ini dilakukan proses sintesis nanorod ZnO diatas substrat kaca yang terdiri dari dua tahap yaitu proses pembenihan dengan metode ultrasonic spray pyrolysis dan proses penumbuhan nanorod ZnO dengan metode hidroterma l dengan bantuan gelombang mikro. Fokus penelitian ini adalah mengamati pengaruh konsentrasi bahan penumbuh hexamethyelenentetramine dan zinc nitrate tetrahydrate 0,05 M, 0,1 M dan 0,15 M. Dari hasil SEM, XRD dan UV-Vis menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi larutan penumbuh mengakibatka n peningkatan parameter kisi, volume unit sel, ukuran kristalit dari 268 menjadi 426 hingga diameter nanorod dari 89-183 nm menjadi 118-216 nm, serta peningkatan band gap dari 3,20 eV menjadi 3,22 eV. Larutan penumbuh dengan konsentrasi 0,15 M merupakan konsentrasi prekursor terbaik karena dapat menghasilkan absorbansi ultraviolet yang paling tinggi.

---

ZnO nanostructure is one of the most studied semiconductor materials for optoelectronic devices, photocatalysts and sensors applications. One way to accelerate the reaction is using microwaves. In this research, ZnO nanorods were grown on glass substrates via seeding process via ultrasonic spray pyrolysis method and growth process via hydrothermal method. The focus of this study is to observe the effect of growth solution concentration of hexamethyelenentetramine and zinc nitrate tetrahydrate 0,05 M, 0,1 M and 0,15 M on the morphology, microstructure and optical properties of ZnO nanorods.

By using Scanning Electron Microscoupe SEM, x ray diffraction XRD and UV VIS spectrometers it is seed that an increase of growth solution concentration resulted in the increases of lattice parameters, unit cell volume, crystallite size of 268 to 426 , and diameter of ZnO nanorods from 89 183 nm to 118 216 nm. And also increase the band gap from 3,20 eV to 3,22 eV. Growth solution with a concentration of 0.15 M is the best precursor concentration as it could produce the highest ultraviolet absorbance."

"Nanorod seng oksida (ZnO) berdopan tunggal Al, berdopan tunggal Mg, dan berdopan ganda Al-Mg ditumbuhkan di atas substrat kaca berlapis indium timah oksida (ITO) melalui dua tahap, yaitu deposisi lapisan benih dengan metode ultrasonic spray pyrolysis (USP) dan penumbuhan nanorod dengan metode hidrotermal. Pengamatan scanning electron microscopy (SEM) menunjukkan sebagian besar nanorod ZnO memiliki orientasi tegak lurus terhadap permukaan substrat dan pemetaan elemen dengan energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) menunjukkan seluruh elemen dopan tersebar merata di seluruh permukaan nanorod ZnO. Analisis difraksi sinar-x (XRD) menunjukkan bahwa pada nanorod ZnO berdopan Al, Mg, Al-Mg tidak terdapat fasa sekunder dan puncak bergeser ke sudut 2θ yang lebih besar karena adanya pembesaran volume kisi kristal. Spektrum UV-vis menunjukkan bahwa penambahan dopan tunggal Al atau Mg cenderung meningkatkan transparansi pada panjang gelombang cahaya tampak, sedangkan penambahan dopan Al pada nanorod ZnO berdopan ganda Al-Mg justru mengurangi transparansi. Perubahan energi celah pita akibat penambahan dopan Al dan/atau Mg masih belum memiliki pola yang jelas. Sedangkan hasil pengujian fotoluminesen (PL) menunjukkan semua nanorod ZnO memiliki banyak cacat alami kisi kristal.

---

Al-doped, Mg-doped, and Al-Mg-doped zinc oxide (ZnO) nanorods were grown on indium tin oxide (ITO) coated glass substrates through two steps, i.e.seed layer deposition using ultrasonic spray pyrolysis (USP) method and nanorod growing using hydrothermal method. Scanning electron microscopy (SEM) imaging showed that most of the ZnO nanorods had the growth orientation perpendicular to the substrates surface and the element mapping undergone using energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) showed that all the doping elements were well distributed on the entire of the ZnO nanorod surfaces. XRD analysis results showed that Al-, Mg-, and Al-Mg- doped ZnO nanorods had no secondary phase and peaks shifted to the larger angles 2θ due to the increment of the crystal lattice volume.

UV-vis spectra showed that the addition of a single dopant Al or Mg tended to higher the optical transparency at the visible range, while the addition of dopants Al in Al-Mg double doped ZnO nanorods tended to lower the optical tranparency. Changes in band gap energy due to the addition of dopants Al and/or Mg had no clear pattern yet. While the photoluminescence (PL) test results indicated all the ZnO nanorods contained many native crystal lattice defects."