Film Tipis Timah (II) Oksida Sebagai Sensor Karbon Monoksida

Abstract

Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk membuat film tipis SnO2 yang memiliki ukuran mikrometer hingga nanometer untuk mendeteksi gas CO. Metode penelitian yang digunakan adalah metode sol-gel dengan mencampurkan timah diklorida, akuades, etanol dan amonium fluorida 5%-10% (b/b) hingga terbentuk sistem koloid. Sistem koloid dengan penambahan paladium diendapkan pada substrat kaca. Substrat dipanaskan pada suhu 70 o C dan 100 o C. Kemudian ditentukan nilai resistansi dengan menggunakan avometer.Film tipis SnO2 dikarakterisasi dengan SEM dan XRD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa film tipis SnO2 menunjukkan sensitivitas terbaik pada sistem koloid dengan penambahan amonium fluorida 10% (b/b). Dari hasil karakterisasi SEM dan XRD dapat disimpulkan bahwa film tipis SnO2 dapat diperoleh dengan metode sol-gel dengan ukuran skala nanometer dan dapat merespon adanya gas CO. PENDAHULUANKarbon monoksida (CO) adalah gas beracun yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa, banyak dihasilkan dari emisi gas kendaraan bermotor.Dampak dari CO bervariasi tergantung dari kadar CO yang terhirup, CO dapat menghalangi darah dalam mengangkut oksigen (O2) sehingga darah kekurangan O2dan jantung bekerja lebih berat. Bila seseorang menghirup CO dalam kadar yang banyak dapat menyebabkan pingsan bahkan kematian.Oleh karena itu CO merupakan salah satu gas yang harus diperhatikan keberadaannya karena efek yang demikian berbahaya bagi kesehatan dan keselamatan manusia.Untuk mendeteksi keberadaan CO maka diperlukan sensor gas.Semikonduktor oksida logam merupakan material yang kini banyak diteliti untuk digunakan sebagai sensor gas. Hal ini disebabkan ketersediaan yang melimpah, harga yang relatif murah dan respon yang cukup baik terhadap gas pereduksi (Morrison, 1994). Semikonduktor oksida logam yang digunakan pada penelitian ini adalahtimah (II) oksida (SnO2) yang merupakan film tipis yang dapat digunakan sebagai perangkat sistem detektor gas karena memiliki beberapa keuntungan, di antaranya memiliki respon sensitivitas yang tinggi, tingkat pemulihan gas yang cepat dan aplikasi sensor gas yang luas (Haridas et al., 2009).Berbagai macam metode telah digunakan untuk membuat film tipis SnO2. Beberapa diantaranya yaitu metode spray pyrolysis, chemical vapour deposition, sputtering, hidrotermal, dan metode sol-gel (Patil et al., 2009). Metode sol-gel memiliki beberapa keuntungan, di antaranya memiliki tingkat homogenitas yang baik, suhu sistem yang rendah, kemurnian kristal yang tinggi, dan penggunaan energi yang rendah. Ditinjau dari segi proses pembuatannya, metode sol-gel memiliki beberapa keunggulan, di antaranya fase pemisahannya cepat, pembentukan kristal yang cepat, dan produk yang dihasilkan mudah ditentukan sifat-sifatnya (Widodo, 2010).

Synthesis of SnO2 Thin Coatings by Indium and Aluminum Mixed Doping using the Sol-Gel Spin-Coating Technique

“…This study will use the sol-gel spin coating technique because it has several advantages, namely having a short crystallization process, the use of low temperatures, nanoparticles, pure yields, economic and simple in nature (Yati et al, 2017;. Some of the variables involved in the sol-gel spin coating technique are solution concentration, doping concentration, rotational speed, turnaround time, solution aging time, layer repetition, and heat treatment .…”