Karakterisasi Sensor Liquefied Petroleum Gas (LPG) Dari Bahan Komposit SnO2-ZnO

Abstract

Telah dilakukan karakterisasi sensor gas LPG berbentuk pelet dari bahan komposit SnO₂ dengan ZnO. Pelet sensor gas LPG dibuat dengan komposisi yang berbeda dengan perbandingan SnO₂ dan ZnO yaitu 90%:10% mol, 70%:30% mol, 50%:50% mol, 30%:70% mol, 10%:90% mol, 100% mol SnO₂, dan 100% mol ZnO. Pembuatan sensor gas LPG diawali dengan pencampuran bahan, kalsinasi pada suhu 500 ^oC selama 4 jam, penggerusan, kompaksi dan sintering pada suhu 700 ^oC selama 4 jam dengan menggunakan reaksi dalam keadaan padat. Sensor gas LPG diuji pada suhu ruang untuk mendapatkan karakteristik I-V, menghitung nilai sensitivitas, selektivitas, konduktivitas, waktu respon dan karakterisasi XRD. Berdasarkan pengukuran karakteristik I-V, sensitivitas tertinggi pada sampel 30% mol SnO₂ + 70 % mol ZnO yaitu 4,74 pada tegangan 24 Volt. Nilai selektivitas tertinggi terdapat pada sampel 50% mol SnO₂ + 50% mol ZnO yaitu 2,31 pada tegangan 24 volt. Nilai konduktivitas tertinggi dimiliki sampel 30% mol SnO₂ + 70 % mol ZnO yaitu 12,32 x 10-4/Ω.m pada lingkungan LPG. Waktu respon sampel  30% mol SnO₂ + 70 % mol ZnO yaitu 48 s pada tegangan 24 Volt. Hasil XRD menunjukkan ukuran kristal 30% mol SnO₂ + 70% mol ZnO yaitu 53,20 nm lebih kecil dibandingkan dengan 100% ZnO dan 100% SnO₂ yaitu 54,48 nm dan 53,21 nm.

Characterization of LPG gas sensor in the form of pellets made of SnO₂ and ZnO composite was perfomed. LPG sensor pellets were made with a different composition with the ratio of SnO₂ and ZnO are 90%:10% mol, 70%:30% mol, 50%:50% mol, 30%:70% mol, 10%:90% mol, 100% mol SnO₂, dan 100% mol ZnO. The making of LPG gas sensors begins with mixing of material, calcining at 500 ^oC for 4 hours, grinding, compacting and sintering at 700 ^oC for 4 hours using solid state reaction method. LPG gas sensors was tested at room temperature by measuring the characteristics I-V, calculating sensitivity, selectivity, conductivity, response time and morphology. The highest sensitivity was obtained the sample 30% mol SnO₂ + 70% mol ZnO is 4.74 at a voltage of 24 volts. The highest selectivity was obtained the sample 50% mol SnO₂ + 50% mol ZnO is 2.31 at a voltage of 24 Volts. The highest conductivity value was given a sample of 30% mol SnO₂ + 70% mol ZnO is 12.32 x 10^-4 / Ω.m in the LPG environment. The response time of the sample is 30% mol of SnO₂ + 70% mol of ZnO which is 48 s at a voltage of 24 Volts. The XRD results that the crystallite size of 30% mol SnO₂ + 70% ZnO is 53.20 nm smaller than 100% ZnO and 100% SnO₂ is 54.48 nm and 53.21 nm.