Tesis

Pengembangan aplikasi ferofluida ZnxFe3-xO4 sebagai sistem baru energy harvesting / Desi Kurnia Yunedi

Abstrak
Terkait kebutuhan listrik yang terus meningkat signifikan dari tahun ke tahun perlu dikembangkan teknologi pemananen energi terbaru yang salah satunya berbasis ferofluida. Berbeda dengan bentuk padat magnet pada umunya ferofluida mampu bergerak lebih mudah sehingga dapat dengan cepat menghasilkan perubahan fluks yang menjadi prinsip induksi elektromagnetik dalam aplikasi energy harvesting. Ferofluida terdiri dari filler magnetik surfaktan dan liquid carrier. Ferofluida yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari filler Fe3O4 dengan doping Zn dalam bentuk ZnxFe3-xO4 surfaktan tetramethylammonium hydroxide (TMAH) dan H2O sebagai liquid carrier. Tujuan penelitian adalah untuk menginvestigasi pengaruh konsentrasi Zn terhadap struktur kristal morfologi gugus fungsi sifat optik dan respon induksi elektromagnetik ZnxFe3-xO4. Sintesis nanopartikel ZnxFe3-xO4 dilakukan dengan metode kopresipitasi sederhana beserta kajian nanostruktur berupa uji XRD SEM-EDX dan FTIR untuk mengetahui struktur morfologi dan gugus fungsi sampel. Selanjutnya nanopartikel ZnxFe3-xO4 dijadikan ferofluida dengan metode menambahkan surfaktan TMAH dan H2O sebagai liquid carrier. Ferofluida tersebut kemudian diuji sifat optiknya dengan karakterisasi UV-Vis. Kemudian dilanjutkan dengan melakukan uji induksi elektromagnetik ferofluida ZnxFe3-xO4 sebagai sistem baru energy harvesting. Keberhasilan sintesis ZnxFe3-xO4 menggunakan metode kopresipitasi dengan konsentrasi x 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 ditandai dengan bergesernya puncak difraksi XRD ke arah sudut yang lebih kecil akibat substitusi Zn2 yang memiliki jari-jari ionik lebih besar dari Fe3 sehingga terjadi peningkatan parameter kisi. Pada analisis SEM-EDX distribusi ukuran partikel berada pada rentang 10 2 ndash 27 2 nm yang mengalami penurunan ketika konsentrasi Zn bertambah. Selain itu peningkatan persentase Zn untuk nilai x yang lebih besar terdeteksi dan munculnya puncak vibrasi Zn-O dari spektrum FTIR pada bilangan gelombang 650 cm-1. Berdasarkan analisis data UV-Vis semakin tingginya energy gap sampel menyebabkan penurunan konstanta dielektrik ZnxFe3-xO4. Analisis energy harvesting ferofluida ZnxFe3-xO4 menghasilkan tegangan keluaran yang meningkat yaitu dari 2 77 mu V hingga 27 15 mu V seiring bertambahnya konsentrasi Zn. Dengan demikian ferofluida ZnxFe3-xO4 hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai material pada sistem energy harvesting dengan jangka pemakaian yang lebih panjang.

Informasi Detail

DDC

Rt 530.429 YUN p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2021.

Deskripsi Fisik

xvi, 55 lembar : il. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

01228/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. FEROFLUIDA - INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
2. FEROFLUIDA - ENERGY HARVESTING

Pembimbing

1. Ahmad Taufiq; 2. Arif Hidayat

Lampiran Berkas