Mela Yuliyanti K3316039_ppt karakterisasi nanomaterial kelp 13.pptx

karakteristik nanomaterial

1. Karakterisasi Nanomaterial Disusun oleh Mela Yuliyanti K3316039 Kelas A Mata Kuliah Kimia Unsur Dosen Dr. Maria Ulfa

2. Sejarah awal Pada tahun 1981, Gerg K Binning menciptakan Scanning Tunneling Microscope (STM) yang memungkinkan pengamatan topografi permukaan dengan format atom dengan atom, sementara Heinrich Rohrer menciptakan mikroskop kekuatan atom. Kemudian pada tahun 1986, mereka memenangkan hadiah Nobel Fisika atas penemuannya terhadap perkembangan teknologi nano ( Miyazaki,et.al , 2007).

3. Mikroskop optik Kata mikroskop (microscope) berasal dari bahasa Yunani, yaitu kata micron berarti kecil dan scopos berarti tujuan . Mikroskop adalah alat yang digunakan untuk melihat obyek yang terlalu kecil untuk dilihat oleh mata telanjang. Mikroskop optik menggunakan cahaya tampak (radiasi elektromagnetik) dan sistem lensa untuk memperbesar gambar sampel kecil . Panjang gelombang cahaya pada mikroskop optik hanya sampai 200 nanometer (2.10 -7 m) . Objek tunggal yang lebih kecil dari batas ini tidak dapat dibedakan: hanya terlihat sebagai 'objek kabur'. ( Luisa Filipponi , 2012)

4. Mikroskop elektron Mikroskop elektron mempunyai kemampuan pembesaran objek ( resolusi ) yang lebih tinggi dibandingkan mikroskop optik . Mikroskop elektron mempunyai perbesaran yang jauh lebih tinggi hingga dua juta kali, sedangkan yang terbaik mikroskop cahaya terbatas kepada perbesaran dari 2000 kali (Luisa Filipponi , 2012). Perbedaan mikroskop opti k dengan mikroskop elektron adalah pada fungsi pembesaran objeknya

5. Mikroskopi

6. Scanning Electron Microscopy (SEM) salah satu jenis mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron untuk menggambar profil permukaan benda . SEM digunakan untuk mengamati detil permukaan sel atau struktur mikroskopik lainnya , dan dan mampu menampilkan pengamatan obyek   secara tiga dimensi . SEM memiliki resolusi yang lebih tinggi daripada mikroskop optik SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan , sehingga bisa digunakan untuk melihat obyek dari sudut pandang 3 dimensi

7. Scanning Electron Microscopy (SEM) T eknik l pelapisan sampel : Pelapis Dengan Sputter dan Evaporator Teknik pelapisan sputter adalah paling popular dalam preparasi spesimen non konduktif untuk pengamatan dan analisis dengan SEM. Karena didapatkan lapisan yang lebih halus dan merata bila dibandingkan dengan pelapisan evaporasi . Pelapisan Dengan Karbon

8. Scanning Electron Microscopy (SEM) Cara kerja

9. Scanning Electron Microscopy (SEM) foto SEM dari membran keramik silikon karbida . Perhatikan bahwa struktur mikroskopis sangat berbeda dengan penampakan makroskopisnya ( Setiabudi , A, 2012).

10. Transmission Electron Microscopy (TEM) TEM digunakan untuk analisis mikrostruktur , identifikasi defek , analisis interfasa , struktur kristal , tatanan atom pada kristal , serta analisa elemental skala nanometer. Tahapan preparasi sampel TEM sebagai berikut : M elakukan fiksasi P embuatan sayatan P elapisan/pewarnaan

11. Transmission Electron Microscopy (TEM) Cara kerja

12. Transmission Electron Microscopy (TEM) Gambar 6. Foto TEM sampel partikel dan carbon nanotube ( Mikrajuddin A,2009 ).CNT tampak garis-garis adalah barisan atom-atom karbon yang membentuk dinding multiwall carbon nanotube. Jumlah lapisan kulit dapat ditentukan dengan mudah hanya dengan menghitung jumlah garis pada dinding .

13. Scanning Tunnelling Microscope (STM) STM mampu menangkap gambar atom dengan elektron berenergi rendah dan hanya bekerja pada permukaan   konduksi . Probe terdapat atom tunggal pada ujungnya menscan permukaan dari dekat pada diameter atomik . Gerakan STM saat melakukan scan dikontrol oleh elemen pizoelektrik . Tegangan pada probe dan sampel menimbulkan arus yang sangat kecil , yang biasa disebut sebagai arus terowongan . Arus ini sangat peka terhadap jarak dari probe ke permukaan sampel . ( Luisa Filipponi , 2012).

14. Scanning Tunnelling Microscope (STM) Gambar 7. Skema STM (Luisa Filipponi , 2012).

15. Atomic Force Microscopy (AFM) AFM tidak memerlukan sistem vakum , tegangan tinggi , maupun fasilitas pendingin seperti pada SEM dan TEM ( Mikrajuddin , A, 2009 ). Gambar Tip AFM

16. Atomic Force Microscopy (AFM) Perangkat utama sebuah AFM adalah sebuah tip yang sangat tajam yang ditempatkan di ujung cantilever, seperti gambar diatas . Cantilever beserta tip digerakkan sepanjang permukaan benda yang diamati . Dengan adanya tekstur permukaan benda yang tidak rata maka selama mengerakkan tip sudut kemiringan cantilever berubah-ubah . Perubahan sudut tersebut memberikan informasi kealaman tekstur permukaan benda ( Mikrajuddin , A, 2009).

17. X-Ray Diffraction (XRD) M etode analisa yang memanfaatkan interaksi antara sinar -x dengan atom yang tersusun dalam sebuah sistem kristal . Prinsip kerja : Jika sebuah bidang memiliki bentuk yang tertentu , maka partikel cahaya ( foton ) yang datang dengan sudut tertentu hanya akan menghasilkan pola pantulan maupun pembiasan yang khas . Kekhasan pola difraksi yang tercipta inilah yang dijadikan landasan dalam analisa kualitatif untuk membedakan suatu senyawa dengan senyawa yang lain menggunakan instrumen XRD. Pola unik yang terbentuk untuk setiap difraksi cahaya pada suatu material seperti halnya fingerprint ( sidik jari ) yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi senyawa yang berbeda ( Setiabudi , A, 2012).

18. X-Ray Diffraction (XRD) Preparasi sampel yang akan dianalisa dengan difraktometer sinar x relatif mudah . Material yang akan dianalisa cukup disiapkan sekitar 0,1 gram dan bebas dari pengotor . Material dihaluskan sampai berukuran sekitar 10 µm (200-mesh). Meletakkan pada sampel holder secara merata pada permukaan yang mendatar dan material sampel telah siap untuk dianalisa ( Setiabudi , A, 2012 ). Komponen-komponen utama yang terdapat pada XRD adalah tabung elektron , monokromator , filter, sampel holder, detector, dan software analisa . D igunakan untuk menentukan struktur Kristal, analisis reaksi kimia dan sintesis material, dan analisis kemurnian suatu spesi ( Setiabudi , A, 2012).

19. Spektroskopi Infra Merah (IR) Spektroskopi IR (Infra Merah ) adalah studi mengenai interaksi antara energi cahaya dan materi , dimana energi yang dipancarkan berasal dari radiasi inframerah dengan panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak , tetapi lebih   pendek dari radiasi gelombang mikro . Spektrofotometri IR adalah salah satu teknik analisis yang penting karena dapat mempelajari berbagai jenis sampel ,   baik identifikasi senyawa organik maupun anorganik

20. Spektroskopi Infra Merah (IR)

21. Spektroskopi Infra Merah (IR) Prinsip kerja spektrofotometer IR yaitu radiasi dari sumber radiasi IR dipecah oleh pencacah sinar menjadi dua bagian yang sama dengan arah yang saling tegak lurus . Kemudian kedua radiasi tersebut dipantulkan kembali ke dua cermin sehingga bertemu kembali di pencacah sinar untuk saling berinteraksi . Dari sini sinar dipancarkan ke cuplikan yang dapat menyerap energi , setelah itu terjadilah transisi diantara tingkat energi vibrasi dasar dan tingkat vibrasi tereksitasi berupa berkas radiasi IR yang ditangkap oleh detektor , kemudian signal yang dihasilkan dari detektor direkam sebagai spektrum IR yang   berbentuk puncak-puncak absorpsi berupa grafik . Sebagian sinar dari pencacah akan dibalikan ke sumber gerak . Maju mundur cermin akan menyebabkan sinar mencapai ke detektor berfluktuasi tetapi terkendali

22. TERIMA KASIH