Karakterisasi Sensor TiO2 Didoping ZnO untuk Mendeteksi Gas Oksigen

Abstract

Telah dilakukan karakterisasi sensor gas oksigen berupa pelet dengan bahan utama TiO2 didoping dengan ZnO. Pelet sensor gas oksigen dibuat dengan variasi doping ZnO (0% mol, 2% mol,4% mol, 6%mol, 8% mol, dan 10% mol) terhadap bahan utama TiO₂. Proses pembuatan sensor gas oksigen diawali dengan pencampuran bahan TiO2 didoping ZnO, kalsinasi pada temperatur 800 ºC selama 4 jam, penggerusan, kompaksi, dan sintering pada temperatur 900 ºC selama 4 jam. Sensor gas oksigen diuji pada temperatur ruang (30 ºC) dengan melihat karakteristik I-V, nilai sensitivitas, nilai konduktivitas, waktu respon, dan karakterisasi XRD. Berdasarkan pengukuran krakteristik I-V bahwa sampel dengan penambahan bahan ZnO sebanyak 8% mol memiliki sensitivitas tertinggi dibanding sampel lainnya yaitu 2,46 pada tegangan 3 volt dan sampel yang memiliki konduktivitas tertinggi terdapat pada sampel dengan penambahan ZnO terbanyak yaitu 10% mol dengan nilai konduktivitas di lingkungan udara sebesar 7,33 x 10^-3 Ω^-1m^-1 dan nilai konduktivitas di lingkungan oksigen sebesar 11,79 x 10^-3 Ω^-1m^-1. Waktu respon sampel 92% mol TiO₂ + 8% ZnO pada tegangan 3 volt adalah 55 s. Hasil XRD menunjukkan ukuran kristal 92% mol TiO₂ + 8% mol ZnO lebih besar dibandingkan dengan bahan TiO2 murni. Pada doping TiO₂ + 8% ZnO telah terbentuk senyawa baru berupa Zn₂TiO₄.

Kata kunci : karakterisasi I-V, konduktivitas, sensor gas oksigen,sensitivitas, TiO2(ZnO),waktu respon.