Studi Pembuatan Lapisan Tipis Zinc Sulphophthalocyanine (ZnPcSn) dan Pengujian Sifat Listriknya dengan Paparan Ozon

Ratnawati, DhesyGaluh (2013) Studi Pembuatan Lapisan Tipis Zinc Sulphophthalocyanine (ZnPcSn) dan Pengujian Sifat Listriknya dengan Paparan Ozon. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Ozon merupakan salah satu gas pencemar udara yang berbahaya bagi kesehatan manusia, yang dihasilkan dari penggunaan kendaraan bermotor, pemakaian printer laser dan mesin fotokopi di perkantoran. Oleh karena itu diperlukan suatu metode untuk mendeteksi kadar ozon dalam udara bebas. Metode yang telah dikembangkan saat ini adalah metode yang berbasis sensor, salah satunya adalah sensor semikonduktor organik menggunakan logam phthalocyanine. Logam phthalocyanine memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam pelarut organik maupun pelarut air, sehingga perlu dilakukan modifikasi struktur untuk meningkatkan kelarutannya. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan kelarutan senyawa ZnPc ( zinc phthalocyanine ) dengan cara memodifikasi strukturnya , m engetahui sifat fisika dan kimia senyawa ZnPcS n hasil dimodifikasi , m engetahui pengaruh konsentrasi suspensi ZnPcS n , temperatur dan waktu annealing lapisan tipis ZnPcS n terhadap morfologi permukaan dan sifat listrik lapisan tipis ZnPcS n dengan adanya paparan ozon . Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah senyawa ZnPc yang dimodifikasi strukturnya dengan reaksi sulfonasi dan dihasilkan senyawa zinc sulphophthalocyanine (ZnPcS­ n ). Padatan ZnPcS n disuspensikan dalam pelarut kloroform dengan variasi konsentrasi, kemudian dideposisikan pada substrat PCB dengan teknik spin coating . Lapisan tipis ZnPcS n di- annealing pada variasi temperatur dan waktu annealing , lalu diamati morfologi permukaannya dengan mikroskop optik dan SEM serta dikarakterisasi struktur kristalnya dengan XRD.Selanjutnya lapisan tipis ZnPcS n dipapar dengan ozon secara kontinyu serta diukur resistansinya tanpa adanya ozon dan dengan adanya ozon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa ZnPc dapat dimodifikasi kelarutannya dengan reaksi sulfonasi menggunakan asam sulfat 96% dan dipanaskan dalm kondisi refluks pada temperatur 100 o C selama 2 jam. Senyawa ZnPcS n hasil modifikasi berupa padatan berbentuk flake berwarna biru tua, memiliki kelarutan yang lebih tinggi dalam pelarut organik daripada ZnPc dan terdeteksinya serapan vibrasi S=O pada spektrum FT-IR. Berdasarkan hasil pengamatan dengan mikroskop optik menunjukkan bahwa suspensi ZnPcS n 2% (b/v) menghasilkan lapisan tipis yang padat dan kontinyu.Lapisan tipis ZnPcS n yang di- annealing pada temperatur yang semakin meningkat memiliki kristalinitas yang semakin meningkat, sehingga dapat mengadsorspi ozon semakin banyak.Semakin banyak ozon yang teradsorpsi maka resistansi lapisan tipis semakin menurun.Sensor lapisan tipis ZnPcS n bersifat irreversible terhadap paparan ozon.

English Abstract

Ozone is one of gas contaminant in ambient air, which is hazardous for human health. Ozone is produced from exhaust of motor vehicle, usage of laser-printer and photocopiers. refore, a method to detect ozone in ambient air is needed. Recently, developed method is sensor-based method, one of method is organic semiconductor sensor method by using metal phthalocyanine. Metal phthalocyanine have low solubility in organic solvent or in water, refore modification is necessary to increase its solubility. aim of this research are to increase solubility of ZnPc (zinc phthalocyanine)by modification of ZnPc structure, to know physical and chemical properties of modified ZnPcS n (zinc sulphophthalocyanine) compound, to know effect of ZnPcS n suspension concentration, temperature and duration of ZnPcS n thin film annealing to surface morphology and electrical properties of ZnPcS n thin film with ozone exposure. major material of this research is ZnPc compound which was modified by sulfonation reaction and result is ZnPcS n compound. solid of ZnPcS n was suspended in chloroform at different concentration, n it was deposited on PCB substrate by spin coating technique. thin film of ZnPcS n was annealed at different temperature and duration of annealing. Subsequently, surface morphology of ZnPcS n thin film was observed by optical microscope and SEM-EDX, and crystal structure was characterized by XRD. Next, ZnPcS n thin film was exposed with ozone continuously and electrical resistance of ZnPcS n thin film was measured without and with ozone exposure. result of this research shows that solubility of ZnPc compound can modified by sulfonation reaction using concentrated H 2 SO 4 (96%) and heated up in reflux condition for two hours at 100 o C temperature . modified ZnPcS n compound is flake-shaped with deep blue color, solubility is increase than ZnPc and re is vibration of S=O in FT-IR spectrum. Based on observation using optical microscope shows that ZnPcS n suspension at 2% (w/v) concentration produce smooth and continuous thin film. annealed ZnPcS n thin film at higher temperature have increasing crystalinity, indicating more ozone absorbed to thin film. electrical resistance of ZnPcS n thin film would increase with increasing of adsorbed ozone. sensor of ZnPcS n thin film is irreversible toward ozone exposure.

Item Type: Thesis (Magister)
Identification Number: TES/620.184 2/RAT/s/041308021
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials
Divisions: S2/S3 > Magister Matematika, Fakultas MIPA
Depositing User: Endro Setyobudi
Date Deposited: 11 Apr 2014 10:24
Last Modified: 11 Apr 2014 10:24
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/158601
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item