KARAKTERISTIK STRUKTUR, OPTIK, DAN LISTRIK FILM TIPIS POLIANILIN (PANI) DOPING HCl YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE SPIN COATING

  • Raysa Kartika Permadi Putri Prodi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang, Indonesia,50229
  • Ngurah Made Darma Putra Prodi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang, Indonesia,50229
Keywords: PANi-HCl, spin coating, bonding structure, transmittance, energy gap, conductivity.

Abstract

PANi-HCl dengan variasi konsentrasi dopan HCl 0,5M; 1M; 1,5M; 2M telah berhasil disintesis menggunakan metode polimerisasi interfasial yang menghasilkan endapan berwarna hijau tua. Perubahan karakteristik PANi akibat pengaruh dopan HCl tersebut diamati melalui terbentuknya ikatan cincin terprotonasi, perubahan energi gap serta konduktivitasnya. Struktur ikatan polimer sampel dikarakterisasi menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra Red). Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan keberadaan ikatan cincin kuinoid dan benzoid, serta vibrasi stretching (C-N), bending (C-H), stretching (C=N) cincin kuinoid terprotonasi (H+). Film tipis PANi-HCl ditumbuhkan pada kecepatan 600 rpm selama 10 detik dengan metode spin coating. Transmitansi optik dikarakterisasi dengan spektrometer UV-vis dan konduktivitas listrik dianalisis dari pengukuran I-V meter. Nilai transmitansi semakin kecil pada peningkatan konsentrasi dopan dengan nilai terkecil ~76% yang dimiliki konsentrasi 1,5M. Nilai energi gap mengalami penyusutan sesuai dengan peningkatan konsentrasi dopan sebesar 3,9 Ev, 3,7 eV, 3,2 eV, dan 5,0 eV. Sedangkan nilai konduktivitas film yang dihasilkan antara 1,39x10-6 (Ωcm)-1 sampai 5,90x10-5 (Ωcm)-1.

 

PANi-HCl with variations in dopant concentration of 0.5 M HCl; 1M; 1.5 M; 2M has been successfully synthesized using interfacial polymerization method that produces dark green precipitate. PANi characteristic changes due to the influence of HCl dopant were observed in the protonated ring bond formation, changes in the energy gap and conductivity. The structure of the polymer bonding samples were characterized using FTIR (Fourier Transform Infra Red). FTIR characterization results indicate the presence of ties and benzoid kuinoid ring, as well as stretching vibration (CN), bending (CH), stretching (C=N) ring kuinoid protonated (H +). PANi-HCl thin films were grown at a speed of 600 rpm for 10 seconds with a spin coating method. Optical transmittance characterized by UV-vis spectrometer and analyzed the electrical conductivity of IV measurement meters. Transmittance value the smaller the increase in dopant concentration with the smallest value of ~ 76% is owned by a concentration of 1.5 M. Value of the energy gap shrinkage in accordance with the increase in dopant concentration of 3,9 Ev, 3,7 eV, 3,2 eV, and 5,0 eV. While the resulting film conductivity values between 1,39 x10-6 (Ωcm) -1 to 5,90 x10-5 (Ωcm) -1.

References

Agustiani E., M. B. Malino, dan B. P. Lapanporo. 2012. Analisis Spektrum Serapan Optis Polianilin Hasil Sintesis Polimerisasi Kimia Interfasial. Program Studi Fisika. FMIPA Universitas Tanjungpura Pontianak. Tersedia di jurnal.untan.ac.id/index.php/jpfu/article/download/2117 [diakses 15-2-2014].

Aspi, M. B. Malino, dan B. P. Lapanporo. 2013. Analisis Data Spektrum Spektroskopi FTIR untuk Menentukan Tingkat Oksidasi Polianilin. PRISMA FISIKA, Vol. I(2): 92-96.

Bachtiar. 2006. Fabrikasi Dan Karakterisasi Pandu Gelombang Planar. Tersedia di http///index.php/pandugelombang/2006.html [diakses 10-2-2014].

Bard, A. J. dan Larry R. F. 2001. Electrochemical Methods, Fundamental and Aplications. Departement of Chemistry and Biochemistry (2th ed). Austin: University of Texas.

Chairunnisyah, M. F. 2011. Polimerisasi Interfasial Polianilin dan Aplikasinya sebagai Indikator Boraks. Skripsi. Program Studi Kimia. FMIPA Universitas Indonesia.

Huang, J. dan R. B. Kaner. 2005. The Interinsic Nanofibrillar Morphology of Polyaniline. Journal The Royal Society of Chemistry Chem. Commun: 367-376.

Kang, E. T., Neoh, K. G. dan Tan, K. L., 1998. Polyaniline: Polymer with Many Interseting Intrinsic Redox State. Prog. Polym. Sci. Vol. 23: 277-324.

Kusumawati, D. H., W. Setyarsih, dan N. P. Putri. 2008. Studi Pengaruh Arus Polimerisasi terhadap Konduktivitas Listrik Polianilin yang Disintesis dengan Metode Galvanostatik. Jurnal Fisika dan Aplikasinya. Vol. 4(1): 080105-080109.

Maddu, A., S. T. Wahyudi, dan M. Kurniati. 2008. Sintesis dan Karakterisasi Nanoserat Polianilin. Jurnal nanosains dan Nanoteknologi, Vol. 1(2): 73-78..

Mihardi, I. 2008. Karakteristik optik dan Listrik polianilin yang di Doped HCl. Skripsi. Departemen Fisika. FMIPA Institut Pertanian Bogor.

Prameswari, T. 2013. Sintesis Membrane Kitosan-Silika Abu Sekam Padi untuk Deklorisasi Zat Warna Congo Red. Skripsi. Semarang: UNNES.

Rositawati, D. N. 2004. Pengaruh Doping dan Annealing terhadap Konduktivitas Listrik Film Polianilin. SIGMA, Vol. 7(2): 118-120.

Setiawan, A., Irzaman, dan A. Arief. 2008. Uji Sifat Listrik Dan Optik Ba0.25sr0.75 Tio3 yang Didadah Niobium (BSNT) Ditumbihkan Di atas Subtrat Silikon Tipe-P dan Gelas Korning dengan Penerapannya sebagai Fotodioda. Skripsi. Departemen Fisika. FMIPA Institut Pertanian Bogor.

Schroder, D. K. 2005. Semiconductor Material and Device Characterization. New Jersey: IEEE Press A Jhon Wiley & Sons, Inc., Publication. Tersedia di https://www.google.co.id/search? tbm=bks&hl=id&q=Schroder%2C+D.K.+2005.+Semiconductor+Material+and+Device+ Characterization [diakses 4-2-2014].

Shirakawa, H., E. J. Louis, A. G. Macdiarmind, C. K. Chiang, dan A. J. Heeger. 1977. Synthesis of Electrically Conducting Organic Polymers: Halogen Derivatives of polyacetylene, (CH)x. J.C.S. CHEM. COMM: 472-477.

Sitorus, B., V. Suendi, dan F. Hidayat. 2011. Sintesis polimer Konduktif sebagai Bahan Baku untuk Perangkat penyimpan Energi Listrik. Jurnal ELKHA, Vol. 3(1).

Stejskal, J. 2002. Polyaniline, Preparation of A Conducting Polymer. Pure Appl. Chem., Vol. 74(5): 857-867.

Sugianto dan Upik Nurbaiti. 2005. Buku Ajar Fisika Zat Padat. Semarang: UNNES.

Suryaningsih, S., D. H. Harjo, dan T. A. Demen. 1997. Analisis Konduktivitas bahan Polianilin sebagai Fungsi konsentrasi Elektrolit. Laporan penelitian Hibah Dana DPP/DRK FMIPA Universitas Padjadjaran.

Wibawanto, R. H dan Darminto. 2012. Elektropolimerisasi Film polianilin dengan Metode Galvanostatik dan pengukuran Laju Pertumbuhannya. Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 8. Hal 120104-1-120104-6.

Zareh, N. E., P. N. Moghadam, E. Azariyan dan I. Sharifian. 2011. Conductive And Biodegradable Polyaniline/Starch Blends And Their Composites With Polystyrene. Iranian Polymer Journal Vol. 20 (4): 319-328.

Section
Articles