SKRIPSI Jurusan Fisika - Fakultas MIPA UM, 2017

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Sintesis dan Karakterisasi ZnxFe3-xO4 Magnetik Cair Berbasis Pasir Besi serta Aplikasinya sebagai Antibakteri.

Defi Yuliantika

Abstrak


ZnxFe3-xO4 magnetik cair adalah cairan yang mengandung partikel nano ZnxFe3-xO4 yang menunjukkan karakteristik fluida superparamagnetik. Fe3O4 bersifat superparamagnetik ketika ukuran partikel mencapai domain tunggal, < 20 nm. Dalam ukuran nano, distribusi kation dalam Fe3O4 dituliskan dengan [Fe3+]A[Fe2+Fe3+]B dimana momen magnet hanya dihasilkan oleh Fe2+ karena spin magnet Fe3+ dalam tetrahedral dan oktahedral bersifat antiparalel. Hal ini yang menyebabkan nilai saturasi magnet Fe3O4 kecil. Oleh karena itu dalam penelitian ini, Fe3O4 pasir besi didoping dengan ion Zn2+ untuk mengubah interaksi ionik dalam struktur spinel dan memaksimalkan karakteristik superparamagnetik partikel nano ZnxFe3-xO4

Pada Penelitian ini, senyawa ZnxFe3-xO4 dengan variasi dopan dinyatakan dengan fraksi x = 0; 0,2; dan 0,4 berhasil disintesis melalui metode kopresipitasi- sonokimia. Partikel ZnxFe3-xO4 dianalisis dengan Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray Diffractometer (XRD),  Fourier Transformation Infra- red (FTIR), Vibrating Sample Magnetometer (VSM), dan UV-Vis Spectrophotometry untuk mengetahui morfologi dan distribusi ukuran partikel, struktur kristal, gugus ikatan atomik, kemagnetan, dan nilai pita energi. Sedangkan kemampuan anti bakteri terhadap bakteri E. coli dan B. subtilis diuji dengan menggunakan metode dilusi cair. 

Hasil Uji TEM menunjukkan bahwa Fe3O4 membentuk partikel nano sferis dengan distribusi ukuran yang seragam. Karakterisasi dengan XRD menunjukkan bahwa ZnxFe3-xO4 memiliki struktur kubik spinel invers ketika x < 0,3. ZnxFe3-xO4 membentuk partikel dalam domain tunggal dan menujukkan karakteristik superparamagnetik dimana nilai magnetisasi remanen dan medan koersivitas mendekati nol dengan magnetisasi saturasi tertinggi sebesar 43 emu/g. Pita energi Zn0,2Fe2,8O4 adalah 2,24 eV,  sedangkan Zn0,4Fe2,6O4 memiliki  pita energi 2,54 eV. Kajian aktivitas bakteri menunjukkan bahwa magnetik cair ZnxFe3-xO4 memiliki kemampuan antibakteri yang baik pada jenis bakteri gram negatif E. coli.