Sintesis Nanopartikel Codoped Ceria Melalui Metode Sol-Gel Menggunakan Ekstrak Jeruk Lemon (Citrus limon) Sebagai Agen Pengkelat

Abstract

Abstrak: Ceria dengan dopan ganda (codoped) merupakan salah satu alternatif elektrolit padat untuk sel bahan bakar padatan oksida suhu menengah (Intermediate Temperature -Solid Oxide Fuel Cell, IT-SOFC). Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan sintesis dan karakterisasi nanopartikel ceria terdoping Gadolinia 10% dan Neodimia 10% dengan metode sol-gel menggunakan asam sitrat atau ekstrak jeruk lemon sebagai agen pengkelat. Ce 0,8 Gd 0,1 Nd 0,1 O 1,9 (GNDC1010) telah berhasil disintesis dengan metode sol-gel menggunakan asam sitrat dan ekstrak jeruk lemon dengan variasi pH 5; 7; dan 9. Berdasarkan hasil XRD, pola XRD dari GNDC1010 memiliki kemiripan dengan pola XRD dari struktur fluorit ceria murni (JCPDS ICDD: #00-034-394). Pergeseran 2θ ke arah yang lebih kecil dari pola difraksi GNDC1010 dibandingkan dengan ceria murni mengindikasikan terjadinya ekspansi kisi. Berdasarkan hasil penghalusan (refinement) GNDC1010 hasil sintesis memiliki struktur kubik dengan grup ruang Fm3m dan parameter kisi pada rentang 5,435(1) hingga 5,4438(7) Å. Ukuran kristalit (persamaan Scherrer) GNDC1010 ekstrak berada pada rentang 4,27nm hingga 13,85nm.Abstract: Codoped ceria is one of alternative solid electrolyte for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell (IT-SOFC). The aim of this work was to syntesized Gd and Nd codoped ceria via sol-gel method using citric acid and Citrus limon extracts as the chelating agent. The Ce 0,8 Gd 0,1 Nd 0,1 O 1,9 (GNDC1010) nanoparticles has been succesfully synthesized via sol-gel method with citric acid and lemon extract by variant pH 5, 7, and 9. Based on XRD result, the XRD patterns of obtained GNDC1010 were similar to the XRD pattern of fluorite structure of pure ceria (JCPDS ICDD: #00-034-394). However, the shiftment to smaller 2θ of the diffraction pattern of GNDC1010 compare to pure ceria indicated the lattice expansion in ceria structure This result showed that Gadolinium ion and neodymium ion which has larger ionic radius compare to Ce 4+ was succesfully solved in the ceria structure. Based on XRD refinement, the obtained GNDC1010 nanoparticles were crystallized in a cubic structure with space group Fm3m and the lattice parameter were in the range 5,435(1) to 5,4438(7) Å. Crystallite sizes (Scherrer's equation) of obtained GNDC1010 were in the range 4.27 to 13.85 nm.