Karakterisasi Arus-Tegangan Sensor Gas Hidrogen Dari Bahan Semikonduktor Heterokontak ZnO/SnO2 (TiO2)

Melia Rosa, Elvaswer Elvaswer

Abstract


Penelitian ini bertujuan untuk menganalisi pengaruh penambahan doping TiO2pada bahan dasar hetero ZnO/SnO2 sebagai sensor gas hidrogen, terhadap karakteristik I-V, nilai sensitivitas, konduktivitas, selektivitas, waktu respon, dan karakterisasi XRD. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode solid state reaction berbentuk pelet dimana kalsinasi pada suhu 500°C selama 4 jam, penggerusan, kompaksi, dan proses sintering pada suhu 700°C selama 4 jam. Berdasarkan pengukuran karakteristik I-V diperoleh hasil bahwa bahan ZnO/SnO2 (6% mol TiO2) memiliki sensitivitas tertinggi yaitu 6,06 pada tegangan operasional 12 volt. Nilai selektivitas tertinggi diperoleh pada sampel ZnO/SnO2 (4% mol TiO2) yaitu 1,89 pada tegangan operasional 30 volt. Nilai konduktivitas tertinggi diperoleh pada  sampel ZnO/SnO2 (6% mol TiO2) yaitu 9,81x 10-3 / Ωm  pada lingkungan hidrogen. Sedangkan waktu respon sampel ZnO/SnO2 (8% mol TiO2) pada gas hidrogen yaitu 30 sekon  dan untuk gas oksigen yaitu 36 sekon pada tegangan operasional 12 volt. Dari hasil XRD menujukkan bahwa sampel SnO2  didoping TiO2  mempunyai ukuran kristal lebih besar daripada sampel SnO2 tanpa doping. Campuran SnO2 didoping TiO2 telah terbentuk senyawa baru yaitu Sn2 (TiO4) yang ditandai dengan adanya puncak-puncak baru pada grafik.

Keywords


Karakterisasi I-V, sensor gas hidrogen, heterokontak, SnO2 (TiO2), Sensitivitas, Selektivitas, Konduktivitas, Waktu Respon

Full Text:

PDF

References


Basthoh, E., Elvaswer, dan Harmadi. (2013). Karakterisasi ZnO Didoping TiO2 Untuk Detektor LPG. Jurnal Fisika Unand, 5, 11-15.

Hendri dan Elvaswer. (2012). Karakterisasi TiO2(CuO) yang Dibuat dengan Metoda Keadaan Padat (Solid State Reaction) sebagai Sensor Gas CO2. Jurnal Fisika Unand, 1(1), 25–29.

Hübert, T., Boon-Brett, L., Palmisano, V., dan Bader, M. A. (2014). Developments in gas sensor technology for hydrogen safety. International Journal of Hydrogen Energy, 39(35), 20474–20483.

Mondal, B., Basumatari, B., Das, J., dan Roychaudhury, C. (2014). ZnO – SnO2 based composite type gas sensor for selective hydrogen sensing. Sensors and Actuators B: Chemical, 194, 389–396.

Mulyadi. (2009). Pengaruh Ion Logam Fe(III) terhadap Penurunan Kadar Fenol dengan Katalis Titanium Dioksida (TiO2) Melalui Reaktor Membran Fotokatalik. Skripsi, Semarang: UNIMUS Digital Library.

Patil, A., Dighavkar, C., dan Borse, R. (2011). Al doped ZnO thick films as CO2 gas sensors. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 13(10), 1331–1337.

Shaposhnik, D., Pavelko, R., Llobet, E., Gispert-guirado, F., dan Vilanova, X. (2012). Hydrogen sensors on the basis of SnO2 – TiO2 systems. Sensors and Actuators B: Chemical, 174, 527–534.

Yang, L., Yin, C., Zhang, Z., dan Zhu, B. (2014). A study of hydrogen sensing properties and microstructure for highly dispersed Pd SnO2 thin films with high response magnitude. Applied Surface Science,Elsivier, 311, 74–82.

Yulita dan Elvaswer. (2018). Karakterisasi Arus-Tegangan Sensor Gas Hidrogen dari Bahan Semikonduktor Heterokontak SnO2 / TiO2 ( Na2CO3 ). Jurnal Fisika Unand, 7(4), 386–392.




DOI: https://doi.org/10.25077/jfu.11.2.263-270.2022

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2022 Jurnal Fisika Unand

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

Published by:

Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Andalas

Kampus Unand Limau Manis Padang Sumatera Barat 25163

Telepon 0751-73307

Email:jfu@sci.unand.ac.id