FABRIKASI DAN OPTIMASI SIFAT FISIS FILM

NANOKOMPOSIT NiFe2O4-MULTIWALLED NANOTUBE/PVA

ADE MULYAWAN

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Fabrikasi dan Optimasi

Sifat Fisis Film Nanokomposit NiFe2O4-Multiwalled Nanotube/PVA adalah benar

karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang

berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juni 2014

Ade Mulyawan

NIM G74100037

ABSTRAK

ADE MULYAWAN. Fabrikasi dan Optimasi Sifat Fisis Film Nanokomposit NiFe2O4-

Multiwalled Nanotube/PVA. Dibimbing oleh SITI NIKMATIN dan SETYO

PURWANTO.

Fabrikasi dan karakterisasi nanokomposit lapisan tipis NiFe2O4-MWNT/PVA telah

dilakukan. NiFe2O4-MWNT sebagai filler pada film nanokomposit dihasilkan

menggunakan metode simple mixing larutan campuran Fe(NO3)3.9H2O, Ni(NO3) 2.6H2O,

dan MWNT. Filler kemudian dicampurkan dengan Polyvinyl Alcohol (PVA) dengan

beberapa variasi konsentrasi untuk kemudian dikeringkan pada temperatur ruangan selama

24 jam. Analisa X-Ray Difraksi (XRD) digunakan untuk menentukan keberadaan dan

ukuran kristal dari NiFe2O4, LCR meter digunakan untuk menentukan konduktivitas

masing-masing sampel sedangkan karakterisasi VSM dilakukan utnuk mengetahui sifat

magnetik sampel yang telah dibuat. Analisa X-Ray Difraksi (XRD) menunjukkan bahwa

fasa dari NiFe2O4 mulai terbentuk terutama pada sampel D (2.5 ml filler and 2.5 ml PVA).

Berdasarkan uji sifat listrik menggunakan LCR meter, meningkatnya konsentrasi filler

dalam nanokomposit film akan meningkatkan konduktivitas sampel tersebut, sampel D

memiliki konduktivitas paling besar (1.92 x 10-6

S/cm) sedangkan berdasarkan grafik

histerisis M-H hasil dari pengujian VSM diketahui bahwa penambahan filler dapat

merubah sifat magnetik bahan menjadi bersifat paramagnetik.

Kata kunci : Nanokomposit, NiFe2O4-MWNT/PVA, Sifat fisik, Ukuran kristal.

ABSTRACT

ADE MULYAWAN. Fabrication and Optimization Physical Properties of NiFe2O4-

Multiwalled Nanotube/PVA Nanocomposite Film. Supervised by SITI NIKMATIN dan

SETYO PURWANTO.

Fabrication and characterization of NiFe2O4-MWNT/PVA nanocomposite film has

been conducted. NiFe2O4-MWNT as a filler of nanocomposite film were gained using

simple mixing method from solution containing Fe(NO3)3.9H2O, Ni(NO3) 2.6H2O and

MWNT. The filler was mixed with Polyvinyl Alcohol (PVA) with some various

concentrations and dried in room temperature for 24 hours. X-Ray Diffraction (XRD)

analysis were used to determine the presence and the crystal size of NiFe2O4, LCR meter

were used to determine the conductivity of each sample while VSM characterization were

used to determine the magnetic properties of each samples. Analyses of XRD showed that

the phase of NiFe2O4 were begin to formed especially in sample D (2.5 ml filler and 2.5 ml

PVA). Based on electrical propeties using LCR meter, as increasing the consentration of

the filler in nanocomposite film will also increase the conductivity of all sample, sample D

has the biggest conductivity (1.92 x 10-6

S/cm) whereas based on M-H hysterisis graph

from VSM characterization known that the addition of the filler can change the magnetic

properties of each samples became paramagnetics.

Key words : Nanocomposite, NiFe2O4-MWNT/PVA, Physical properties, Crystal size,

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Fisika

ADE MULYAWAN

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

FABRIKASI DAN OPTIMASI SIFAT FISIS FILM

NANOKOMPOSIT NiFe2O4-MULTIWALLED NANOTUBE/PVA

Judul Skripsi : Fabrikasi dan Optimasi Sifat Fisis Film Nanokomposit NiFe2O4-

Multiwalled Nanotube/PVA

Nama : Ade Mulyawan

NIM : G74100037

Disetujui oleh

Dr Siti Nikmatin,MSi

Pembimbing I

Dr Setyo Purwanto,MEng

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Irmansyah,MSi

Kepala Bagian Fisika Terapan

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

usulan penelitian ini dengan judul “Fabrikasi dan Optimasi Sifat Fisis Film

Nanokomposit NiFe2O4-Multiwalled Nanotube/PVA”. Tugas ini disusun sebagai

salah satu syarat syarat kelulusan program sarjana di Departemen Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini, penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Dr Siti Nikmatin,MSi dan Dr Setyo Purwanto,MEng sebagai

pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, motivasi, kritik,

dan saran.

2. Seluruh Dosen Pengajar, staf dan karyawan di Departemen Fisika

FMIPA IPB.

3. Staf peneliti PSTBM BATAN gedung 42 antara lain Mashadi,MSi, Eko

Yudho Pramono,AMd, Yosep Sarwanto,ST, Drs Bambang Sugeng,MSi

atas bantuan dan bimbingannya.

4. Kedua orang tua tercinta Bapak Suraedi dan Ibu Yani yang selalu

mendoakan, membimbing dan memberikan semangat.

5. Adik-adikku tersayang Dini Wahyuni dan Muhammad Gibran yang

selalu memberikan semangat dan semoga Aa bisa membantu kalian

mencapai cita-cita yang kalian inginkan.

6. Sahabat seperjuangan fisika 47 : Hani, Handra, Siska, Jerry, Ardi,

Nindya, Caryono, Rayteh, Demos, Ribut, dan Lutfi. Semoga cita-cita

dan harapan kita semua tercapai.

7. Tentor Quantum First Yasmin yang senantiasa selalu mendengarkan

keluh kesah: Kak Nabil, Kak Aga, Kak Indri, Kak Wika, Kak Nita, Kak

Wahid, Kak Nofi, Kak Luthfi, Kak Nisa, Kak Viqih, Kak Jannah, Kak

Endro, dan Bang Daus.

8. Teman-teman Fisika 47 yang tidak bisa disebutkan satu per satu, terima

kasih banyak dan semoga sukses.

Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat untuk semua pembaca. Saran

dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk pengembangan

penelitian yang lebih baik.

Bogor, Juni 2014

Ade Mulyawan

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 1

Hipotesis 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Nanokomposit 2

Sifat Fisis Carbon Nanotube 2

Karakteristik NiFe2O4 3

METODE 4

Bahan 4

Alat 4

Prosedur Penelitian 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 6

Hasil Sintesis Nanokomposit NiFe2O4-Multiwalled Nanotube/PVA 6

Pola Difraksi dan Analisa Fasa yang Terbentuk 7

Ukuran kristal 8

Hasil Analisis Morfologi Menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope)

10

Hasil Analisis Sebaran Unsur Menggunakan Energy Dispersive Spectroscopy

(EDS) 11

Konduktivitas Sampel Nanokomposit NiFe2O4-MWNT/PVA 12

Hasil Analisis Sifat Magnetik Sampel Menggunakan Vibrating Sample

Magnetometer (VSM) 14

SIMPULAN DAN SARAN 17

Simpulan 17

Saran 17

DAFTAR PUSTAKA 18

LAMPIRAN 19

RIWAYAT HIDUP 31

DAFTAR TABEL

1 Klasifikasi material komposit berdasarkan matrik 2 2 Struktur (a) SWNT, (b) MWNT 3 3 Sintesis NiFe2O4 – MWNT/PVA 5 4 Hasil sampel nanokomposit PVA dan NiFe2O4-MWNT/PVA 6 5 Hasil karakterisasi XRD pada tiap sampel 7 6 Hasil pencitraan mikrografi pada seluruh sampel nanokomposit 10 7 Pengaruh peningkatan frekuensi terhadap konduktivitas sampel 13 8 Kurva histerisis M-H pengamatan VSM pada seluruh sampel

nanokomposit 2

DAFTAR GAMBAR

1 Klasifikasi material komposit berdasarkan matrik 2 2 Struktur (a) SWNT, (b) MWNT 3 3 Sintesis NiFe2O4 – MWNT/PVA 5 4 Hasil sampel nanokomposit PVA, NiFe2O4-MWNT/PVA A, NiFe2O4-

MWNT/PVA B, NiFe2O4-MWNT/PVA C,dan NiFe2O4-MWNT/PVA

D 6 5 Karakterisasi XRD sampel PVA, NiFe2O4-MWNT/PVA A, NiFe2O4-

MWNT/PVA B, NiFe2O4-MWNT/PVA C,dan NiFe2O4-MWNT/PVA

D 7 6 Hasil pencitraan mikrografi pada sampel nanokomposit NiFe2O4-

MWNT/PVA A, NiFe2O4-MWNT/PVA B, NiFe2O4-MWNT/PVA

C,dan NiFe2O4-MWNT/PVA D 10

7 Pengaruh peningkatan frekuensi terhadap konduktivitas sampel PVA,

NiFe2O4-MWNT/PVA A, NiFe2O4-MWNT/PVA B, NiFe2O4-

MWNT/PVA C,dan NiFe2O4-MWNT/PVA D 13 8 Kurva histerisis M-H pengamatan VSM pada sampel nanokomposit

NiFe2O4-MWNT/PVA A, NiFe2O4-MWNT/PVA B, NiFe2O4-

MWNT/PVA C,dan NiFe2O4-MWNT/PVA D 2

DAFTAR LAMPIRAN

1 Proses pembuatan filler nanokomposit 20 2 Proses pembuatan matrik nanokomposit 20 3 Hasil sampel PVA dan nanokomposit NiFe2O4-MWNT/PVA 21 4 Hasil karakterisasi menggunakan XRD 21

5 Berkas JCPDS untuk unsur yang terbentuk 23

6 Penentuan ACS (Atomic Crystal Size) Sampel 24

7 Hasil Pengujian SEM 26 8 Hasil Mapping EDS 27 9 Penghitungan Konduktivitas Sampel 28

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan sains dan teknologi saat ini sangat berkembang pesat pada

seluruh bidang terapan tidak terkecuali pada bidang teknologi nanopartikel. Salah

satu kelebihan penggunaan teknologi nanopartikel ini adalah material yang

dihasilkan dapat memiliki karakteristik yang lebih baik dibandingkan dengan

material yang ada sebelumnya. Salah satu pemanfaatan teknologi nanopartikel

yang berkembang pesat dan tergolong baru saat ini adalah dalam bidang

pengaplikasian Carbon nanotube (CNT).

CNT merupakan material berstruktur karbon yang berikatan secara

heksagonal dan terdiri dari setidaknya dua lapisan graphene membentuk silinder

tabung sebagai dindingnya.1 Berdasarkan jumlah dinding penyusunnya, CNT

dibedakan menjadi dua jenis yakni Singlewalled nanotube (SWNT) dan

Multiwalled nanotubes (MWNT).2 Sejak ditemukannya CNT pada tahun 1991

oleh Sumio Iijima, CNT telah berkembang pesat menjadi pusat perhatian peneliti

di bidang sains dan material. Besarnya minat terhadap CNT ini sangat wajar

terkait sifat mekanik sifat listrik yang baik dan ditunjang dengan yang dimiliki

CNT sehingga potensial pengaplikasian yang dimiliki material ini sangat luas.3,4

Pengisian rongga yang terdapat pada CNT baik jenis SWNT maupun MWNT

menggunakan logam seperti Ni, Fe, dan Co merupakan studi lanjutan yang sangat

menarik dan banyak dilakukan dalam kurun waktu beberapa tahun belakangan ini,

hal ini dikarenakan pengisian rongga CNT dengan logam dapat mempengaruhi

karakteristik bahan seperti sifat magnetik dan konduktivitas bahan yang berbeda

jika dibandingkan dengan masing-masing material penyusunnya.5

Pada penelitian ini dilakukan pembuatan sampel nanokomposit dengan filler

tersusun atas MWNT dan campuran logam Fe(NO3)3.9H2O serta Ni(NO3)2.6H2O

yang akan membentuk material NiFe2O4, material ini merupakan material yang

memiliki sifat magnetik yang baik sehingga akan meningkat fungsi dan aplikasi

dari sampel nanokomposit yang dibuat.6,7,8

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

mengetahui puncak difraksi baru yang terbentuk dari penggabungan konsentrasi

matrik dan filler dan mengetahui pengaruh penambahan filler nanokomposit

terhadap nilai konduktivitas dan sifat magnetik sampel.

Perumusan Masalah

Bagaimanakah nilai konduktivitas listrik dan sifat magnetik yang dimiliki

oleh masing-masing sampel nanokomposit yang dibuat dengan berbagai variasi

konsentrasi filler menggunakan metode simple mixing dan matrik Polyvinil

Alcohol?

Tujuan Penelitian

Membuat nanokomposit film NiFe2O4-MWNT dan mengetahui sifat listrik

dan magnetik sampel nanokomposit yang telah dibuat menggunakan metode

simple mixing.

2

Hipotesis

Penambahan konsentrasi filler pada sampel nankomposit film NiFe2O4-

MWNT akan meningkatkan nilai konduktivitas sampel dan merubah sifat

magnetik sampel yang dibuat.

TINJAUAN PUSTAKA

Nanokomposit

Komposit (composite) menurut Astley (2001) mempunyai arti susunan atau

gabungan yang terdiri dari dua atau lebih material yang berbeda baik dari segi

bentuk ataupun komposisi kimianya sehingga jika digabungkan dengan metode

yang sesuai dapat menghasilkan material baru yang lebih baik dari penyusunnya,

material penyusun komposit terdiri atas dua bagian yakni matriks (pengikat) dan

filler (penguat).9 Berdasarkan material penyusun dari filler-nya komposit terbagi

menjadi tiga kelompok besar yaitu komposit matrik logam, komposit matrik

polimer, dan komposit matrik keramik.10

Gambar 1 Klasifikasi material komposit berdasarkan matrik

Nanokomposit merupakan gabungan yang terdiri dari dua bahan atau lebih

dengan sifat masing-masing bahan berbeda yang tersusun atas komponen matrik

dengan menyisipkan bahan nanopartikel sebagai filler sehingga dihasilkan

material baru dengan sifat yang lebih baik dibandingkan dengan bahan penyusun

awalnya. Mengacu pada ukurannya sangat kecil yaitu kurang dari 100 nanometer

membuat nanokomposit yang dihasilkan mempunyai karakteristik khusus yang

tidak dimiliki bahan lain seperti kekuatan mekanik yang besar, hal ini dikarenakan

ukurannya yang sangat kecil mengakibatkan luas permukaan yang tinggi sehingga

ketika semakin banyak partikel yang berinteraksi akan mengakibatkan kekuatan

mekanisnya semakin besar.11

Terdapat beberapa karakteristik lain yang dimiliki

diantaranya adalah tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan

memiliki kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi.12

Sifat Fisis Carbon Nanotube

Carbon nanotube merupakan material yang terbuat dari struktur karbon

berskala nanometer dan mempunyai karakteristik mekanik dan dielektrik yang

baik. Struktur Carbon nanotube ditemukan pertama kali oleh Sumio Iijima pada

3

tahun 1991 ketika mempelajari permukaan elektroda graphite dengan

menggunakan mikroskop elektron beresolusi tinggi, mempunyai struktur yang

terbentuk dari setidaknya dua lapisan graphene (grafit berbentuk lembaran) dan

secara umum mempunyai diameter berorde nanometer.2 Berdasarkan jumlah

dindingnya, Carbon nanotube dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu

Singlewalled Carbon Nanotube (SWNT) dan Multiwalled Carbon Nanotube

(MWNT). SWNT merupakan jenis Carbon nanotube yang terdiri dari silinder

graphene individual berbentuk heksagonal dengan ukuran berkisar antara 1-2 nm.

(a) (b)

Gambar 2 Struktur (a) SWNT, (b) MWNT

Dibandingkan dengan MWNT, jenis ini mempunyai tingkat keteraturan struktur

lebih tinggi dan mempunyai kemampuan untuk mencapai waktu penggunaan yang

lebih panjang. Menurut Ajayan (2005) Multiwalled Carbon Nanotubes

merupakan jenis Carbon nanotube yang tersusun atas silinder graphene

terkonsentrasi dan mempunyai struktur yang lebih besar dibandingkan dengan

struktur SWNT (Gambar 2a dan 2b).13

Berdasarkan karakterisasi yang dilakukan oleh Sumio Iijima pada tahun

1991, carbon nanotube merupakan serat terkuat yang pernah ditemukan sampai

saat ini. Carbon nanotube baik jenis SWNT maupun MWNT mempunyai sifat

mekanik yang lebih baik dibandingkan material lain seperti Stainless Steel dan

Kevlar.18

Selain sifat mekanik yang sangat baik Carbon nanotubes juga

mempunyai daya tahan yang sangat baik terhadap suhu tinggi, berdasarkan data

yang didapatkan dari Sigma-Aldrich, Carbon nanotube mempunyai titik leleh

antara 3.652 - 3.697 oC, Nilai titik leleh ini jauh melampaui bahan penyusun

komposit yang lain.

Karakteristik NiFe2O4

Material spinel ferit dengan tipe AFe2O4 (A: Fe, Co, dan Ni) merupakan

kelompok material magnetik yang mempunyai sifat elektromagnetik sangat baik

sehingga banyak diaplikasikan dalam teknologi penyimpanan informasi, diagnosis

kedokteran, pemanasan dan pendinginan menggunakan bahan magnetik, anoda

pada baterai, dan katalis.6-8

NiFe2O4 merupakan salah satu bagian kelompok spinel

ferit yang paling penting dikarenakan NiFe2O4 mempunyai nilai resistivitas yang

lebih tinggi dibandingkan anggota lain pada kelompoknya sehingga sesuai untuk

diterapkan sebagai bahan penunjang teknologi terutama untuk teknologi berbasis

frekuensi tinggi.14

Gabungan dari dua material berbeda ini mempunyai beberapa

karakteristik yang lebih baik seperti permeabilitas yang tinggi dan konstan

4

terhadap perubahan suhu, tingkat saturasi yang tinggi, dan mempunyai bersifat

feromagnetik sedangkan pada suhu yang tinggi bersifat paramagnetik.

METODE

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah MWNT berupa

black powder, Fe(NO3)3.9H2O berbentuk kristal berwarna putih, Ni(NO3)2.6H2O

berbentuk kristal berwarna hijau tua, aquades, Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), dan

Polivinyl Alcohol (PVA).

Alat

Alat-alat yang digunakan adalah Gelas beaker, Spatula, Gelas Ukur, Stirer,

Magnetik Stirer, Cawan Petri , Suntikan preparat dan Ultrasonikator.

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian diawali dengan pembuatan filler nanokomposit.

Langkah pertama yang dilakukan adalah perhitungan berat massa logam yang

digunakan yaitu Fe(NO3)3.9H2O dan (Ni3)2.6H2O dengan perbandingan 2:1,

logam tersebut kemudian digabungkan dengan MWNT seberat 1 gram lalu

ditambahkan dengan Aquades hingga volume larutannya 100 ml dan diaduk

menggunakan pengaduk magnetik selama 20 jam pada suhu 100 oC serta

kecepatan pengadukan 360 rpm, langkah berikutnya dilakukan proses

pendispersian filler NiFe2O4 dalam larutan SDS melalui proses ultrasonikasi

selama 15 menit dengan suhu 40 oC. Percobaan dilanjutkan dengan pembuatan

matriks dengan bahan penyusun PVA, timbang 10 gram PVA dan dicampur

dengan Aquades hingga volumenya mencapai 100 ml kemudian diaduk selama 15

menit menggunakan pengaduk magnetik pada suhu 80 oC dan kecepatan

pengadukan 360 rpm. Tahap selanjutnya adalah penggabungan antara filler dan

matriksnya, pada penelitian ini dilakukan 5 variasi sampel perbedaan konsentrasi

penyusun nanokomposit (Tabel 1).

Tabel 1 Variasi konsentrasi komposisi matriks-filler nanokomposit

Nama Sampel PVA (ml) Filler (ml) A 4.75 0.25 B 4.5 0.5 C 4 1 D 2.5 2.5

PVA 5 0

Tahap selanjutnya dilakukan pengeringan NiFe2O4-MWNT di udara terbuka

hingga kering lalu dikelupas lalu dilakukan analisis SEM, XRD, VSM, dan LCR

hingga akhirnya dapat ditentukan sampel dengan karakteistik optimum. Diagram

alir untuk sintesis NiFe2O4-MWNT ditunjukkan oleh Gambar 2.

5

Gambar 3 Sintesis NiFe2O4 – MWNT/PVA

Pembuatan filler

Penghitungan berat massa

Fe(NO3)3.9H2O dan Ni(NO3) 2.6H2O

Fe(NO3)3.9H2O (4.278 gram) +

Ni(NO3) 2.6H2O (2.6175 gram) +

MWNT ( 1gram )

filler didispersi dengan SDS

dan diultrasonikasi selama 15

menit

Larutan campuran + Aquabides

hingga volume 100 ml, diaduk

20 jam (T=100 oC, 360 rpm)

Pembuatan matrik

10 gram PVA + Aquades

hingga volume= 100ml,

diaduk selama 15 menit

(T=800C, 360 rpm)

Variasi konsentrasi filler-matrik (5 sampel)

Karakterisasi SEM, XRD, LCR, dan VSM

Analisis data

Penulisan skripsi

Selesai

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Sintesis Nanokomposit NiFe2O4-Multiwalled Nanotube/PVA

Pada proses pembuatan filler nanokomposit, dilakukan pendispersian filler

dalam material Sodium Dodecyl Sulfate dengan perbandingan sebesar 9:12.

Pendispersian ini dilakukan untuk menstabilkan MWNT dalam aquabides dan

mencegah tidak teraglomerasinya MWNT sehingga unsur logam yang akan

disisipkan dapat masuk ke dalam rongga MWNT.15

Berdasarkan penelitian

terhadap CNT baik jenis SWNT maupun MWNT yang telah dilakukan

sebelumnya, proses ultrasonikasi yang dilakukan dapat menyebabkan kerusakan

dan terdegradasinya dinding CNT dikarenakan efek gelembung kavitasi yang

dihasilkan oleh ultrasonikator.5 Pecahnya gelembung kavitasi yang dihasilkan

oleh ultrasonikator dapat membuat filler tersebar lebih homogen pada seluruh

bagian sampel nanokomposit, namun besarnya energi panas yang dilepaskan

dapat menyebabkan rusaknya ikatan rantai karbon penyusun CNT baik jenis

SWNT maupun MWNT.

Gambar 4 Hasil sampel nanokomposit PVA dan NiFe2O4-MWNT/PVA, PVA

(pva), PVA (4.75 ml) dan NiFe2O4-MWNT (0.25 ml) (a), PVA (4.50

ml) dan NiFe2O4-MWNT (0.50 ml) (b), PVA (4.00 ml) dan NiFe2O4-

MWNT (1.00 ml) (c), dan PVA (2.50 ml) dan NiFe2O4-MWNT (2.50

ml) (d)

Berdasarkan hasil sampel pada Gambar 4 didapati bahwa secara kasat mata

warna sampel bertambah hitam seiring dengan peningkatan konsentrasi filler

penyusun sampel nanokomposit, hal ini mengindikasikan bahwa jumlah MWNT

memang meningkat pada tiap variasi sampel tersebut. Sampel D merupakan

sampel dengan warna paling hitam dengan komposisi penyusun 2.5 ml filler dan

2.5 ml PVA sedangkan sampel A dengan komposisi penyusun 0.25 ml filler dan

4.75 ml PVA merupakan sampel dimana PVA sebagai matrik masih sangat kuat

terbukti dengan warna putih yang masih dominan. Peningkatan konsentrasi filler

penyusun juga berpengaruh terhadap lamanya waktu yang yang dibutuhkan

sampel untuk dapat dilepaskan dari petri disk, semakin besar konsentrasi filler

maka semakin lama waktu yang dibutuhkan agar sampel tersebut dapat dikelupas

dari petri disk, sampel A hanya membutuhkan waktu selama 16 jam sedangkan

sampel D membutuhkan waktu selama 22 jam.

7

Pola Difraksi dan Analisa Fasa yang Terbentuk

Berdasarkan karakterisasi difraksi sinar-x yang telah dilakukan dihasilkan

beberapa puncak utama yakni pada posisi 2θ sebesar 11.46o, 13.76

o, 18.36

o,

22.92o, 30.04

o,34.76

o, dan 40.51

o dengan bidang orientasi masing-masing adalah

(100), (110), (111), (210), (220), (311), dan (222) sedangkan puncak pola difraksi

PVA sebagai matrik terdapat pada bidang orientasi (002) dengan posisi sudut

19.4o (Gambar 5).

Gambar 5 Karakterisasi XRD sampel PVA (5ml) (pva), PVA (4.75 ml) dan

NiFe2O4-MWNT (0.25 ml) (a), PVA (4.50 ml) dan NiFe2O4-MWNT

(0.50 ml) (b), PVA (4.00 ml) dan NiFe2O4-MWNT (1.00 ml) (c), dan

PVA (2.50 ml) dan NiFe2O4-MWNT (2.50 ml) (d)

Berdasarkan berkas JCPDS 10-0325, NiFe2O4 memiliki beberapa puncak

difraksi utama yakni pada posisi 18.4o, 30.29

o, dan 35.63

o serta memiliki sistem

kristal kubik dengan grup ruang Fd3m dan parameter kisi a = b = c = 8.34Å.

Berdasarkan kesesuaian posisi puncak difraksi yang dihasilkan terhadap berkas

JCPDS 10-0325 didapatkan bahwa mulai terbentuk fasa kristal NiFe2O4 terutama

pada sampel D. Sampel D dengan perbandingan konsentrasi 2.5 ml matrik dan 2.5

ml filler mempunyai posisi puncak difraksi paling sesuai dengan material NiFe2O4

(JCPDS 10-0325) yakni pada posisi 18.36o, 34.76

o, dan 37.12

o,setelah dilakukan

penghitungan paramteter kisi pada posisi sudut 18.36o diperoleh nilai parameter

kisi sampel D adalah a = b = c = 8.36 Å, besarnya nilai parameter kisi ini ternyata

bersesuaian dengan hasil pengukuran yang telah dilakukan oleh peneliti lain yakni

a = b = c = 8.34±4 Å8. Pada sampel D ini pula terjadi penurunan intensitas puncak

difraksi matrik PVA jika dibandingkan dengan sampel PVA (5 ml PVA) yakni

pada posisi sudut 19.4o

dengan bidang orientasi (002), penurunan nilai intensitas

ini terjadi dikarenakan fungsi PVA sebagai pengikat pada sampel nanokomposit

mulai terganggu. Pada sampel B dan sampel C hanya terdapat satu kesesuaian

posisi puncak difraksi yakni pada posisi sudut 18.35o untuk sampel B dan 18.3

o

NiFe2O4

8

untuk sampel C, hal ini mengindikasikan bahwa kandungan material NiFe2O4

masih sedikit dibandingkan dengan konsentrasi PVA sehingga puncaknya tidak

nampak jelas, terlebih lagi pada sampel A dengan konsentrasi hanya sebesar 0.25

ml tidak nampak perubahan pola difraksi yang signifikan dibandingkan dengan

sampel PVA sehingga dapat dinyatakan kandungan unsur NiFe2O4 sangat sedikit.

Pada sampel A, B, dan C masih nampak pola difraksi yang kuat dari matrik PVA

jika dibandingkan dengan sampel PVA itu sendiri, masih kuatnya pola difraksi

PVA sebagai matrik menandakan bahwa konsentrasi filler yang diterapkan pada

masing-masing sampel belum mengganggu fungsi PVA.

Selain mulai terbentuknya fasa kristal NiFe2O4, berdasarkan analisa pola

difraksi pada seluruh sampel nanokomposit yang dihasilkan ditemukan beberapa

fasa kristal lain yang terbentuk diantaranya adalah milik FeO (JCPDS 49-1447),

Fe2O3 (JCPDS 21-0920), Fe0.93Ni0.056 (JCPDS 44-1088). Terbentuknya fasa kristal

FeO mulai nampak pada sampel C (1.00 ml filler) yakni pada posisi sudut difraksi

34.64o dan 40.51

o walaupun intensitasnya masih sangat kecil dibandingkan

dengan berkas JCPDS 49-1447, pada sampel D terbentuknya fasa kristal FeO

menjadi lebih jelas yakni pada posisi sudut 34.76o dan 40.51

o yang bersesuaian

dengan berkas JCPDS 49-1447. Hal yang serupa pun terjadi pada pembentukan

fasa kristal Fe2O3, pada sampel D terdapat beberapa kesesuaian posisi puncak

difraksi dengan berkas JCPDS 21-0920 yakni pada posisi sudut 20.13o, 21.28

o,

37.12o, dan 48.69

o, pada sampel B (0.50 ml filler) hanya terdapat kesesuaian pada

posisi sudut 20.19o dan 21.51

o. Fasa kristal lain yang mulai terbentuk selain FeO

dan Fe2O3 adalah Fe0.93Ni0.056, pada sampel B posisi sudut difraksi 21.51o dan

23.93o bersesuaian dengan berkas JCPDS 44-1088, pada sampel D dengan

konsentrasi filler lebih banyak yakni 2.5 ml terdapat 4 keseuaian posisi puncak

difraksi yakni pada sudut 21.34o, 23.99

o, 24.97

o, dan 39.53

o. Berdasarkan

kesesuaian posisi puncak difraksi masing-masing sampel terhadap berkas JCPDS

untuk masing-masing fasa kristal yang mulai terbentuk, dapat diketahui bahwa

seiring dengan peningkatan konsentrasi filler akan meningkatkan proses

pembentukan fasa kristal yang lebih jelas sebagai hasil dari pencampuran logam

Fe(NO3)3.9H2O dan Ni(NO3) 2.6H2O, namun hal ini tidak berlaku pada sampel C

(0.50 ml filler) dimana kesesuaian puncak yang terbentuk lebih sedikit

dibandingkan dengan sampel B dengan (0.25 ml filler), hal ini mengindikasikan

logam yang terdapat pada sampel C lebih sedikit dibandingkan sampel B dan

dapat diakibatkan karena filler pada sampel C tidak terdispersi dengan baik.

Proses ultrasonikasi yang dilakukan selama 15 menit pada suhu 40 oC saat

mendispersikan filler dalam SDS dapat menyebabkan terdegradasinya MWNT,

terdegradasinya MWNT akibat proses ultrasonikasi ini nampak pada posisi sudut

difraksi 11.46o dan 13.76

o dimana intensitas dari kedua puncak ini semakin tinggi

seiring dengan peningkatan konsentrasi filler. Terbentuknya puncak difraksi hasil

terdegradasinya MWNT didapati pula pada penelitian yang dilakukan oleh Utami

pada tahun 2013 dalam proses sintesa lapisan tipis Fe-MWNT/PVA.16

Ukuran Kristal

Data Full Width at Half Maximum (FWHM) yang dihasilkan dari masing-

masing puncak difraksi yang terbentuk, akan digunakan untuk menentukan ukuran

9

kristal yang terdapat pada masing-masing sampel. Pengukuran besarnya kristal

dapat dilakukan menggunakan persamaan Scherrer:

D =

(1)

Dimana D merupakan besarnya ukuran kristal, λ =1.5406 Å merupakan nilai

panjang gelombang dari sumber CuKα , sedangkan β merupakan nilai FWHM

yang telah dikonversi menjadi bentuk radian. Penghitungan ukuran kristal matrik

dilakukan menggunakan Lorentzian Fitting Analysis pada sofware Origin

sedangkan pengukuran kristal filler dilakukan menggunakan persamaan Scherrer

pada puncak difraksi yang paling kuat yakni pada bidang orientasi (111).

Tabel 2 Ukuran kristal matrik dan filler tiap sampel

Sampel Konsentrasi

filler (ml) FWHM

(rad) Ukuran Kristal

matrik (nm) Ukuran Kristal

filler (nm)

PVA 0 0.021 6.9 -

A 0.25 0.03 4.8 -

B 0.5 0.031 4.7 10.5

C 1 0.037 4 16.3

D 2.5 0.043 3.4 16.8

Berdasarkan data yang terdapat pada Tabel 2 di atas diketahui bahwa seiring

dengan penambahan konsentrasi filler pada sampel nanokomposit yang dibuat

akan mengakibatkan nilai FWHM semakin besar, semakin lebarnya puncak

difraksi yang terbentuk menandakan ukuran kristal pada sampel yang semakin

kecil, hal ini terkonfirmasi dengan penghitungan ukuran kristal matrik yang telah

dilakukan menggunakan Lorentzian Fitting Analysis pada sofware Origin. Sampel

PVA (5 ml PVA) mempunyai ukuran kristal matrik paling besar dibandingkan

dengan sampel lain sebesar 6.9 nm dan FWHM 0.021 rad, sampel A dan sampel B

dengan konsentrasi filler 0.25 ml dan 0.50 ml mempunyai ukuran kristal matrik

hampir sama yakni sebesar 4.8 nm dan 4.7 nm dengan FWHM 0.030 rad dan

0.031 rad, sampel C dengan konsentrasi filler sebanyak 1.00 ml mempunyai

ukuran kristal sebesar 4 nm dengan FWHM 0.037 rad, sedangkan sampel D

dengan konsentrasi filler mempunyai ukuran kristal paling kecil dibandingkan

sampel lainnya yakni sebesar 3.4 nm dengan FWHM paling besar yakni sebesar

0.043 rad, ukuran kristal yang lebih kecil dibandingkan dengan sampel lainnya

menandakan bahwa sampel D memiliki tingkat kehomogenan yang lebih baik

dibandingkan dengan sampel lain sehingga mengindikasikan bahwa filler tersebar

merata pada sampel yang dikarakterisasi menggunakan XRD.

10

Hasil Analisis Morfologi Menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope)

(A) (B) (C) (D)

Gambar 6 Hasil pencitraan mikrografi pada sampel nanokomposit PVA (4.75 ml)

dan NiFe2O4-MWNT (0.25 ml) (a), PVA (4.50 ml) dan NiFe2O4-

MWNT (0.50 ml) (b), PVA (4.00 ml) dan NiFe2O4-MWNT (1.00 ml)

(c), dan PVA (2.50 ml) dan NiFe2O4-MWNT (2.50 ml) (d)

Berdasarkan Gambar 6 di atas dapat diketahui bahwa penambahan

konsentrasi filler pada sampel nanokomposit yang dibuat dapat meningkatkan

kerusakan pada struktur permukaan sampel, hal ini terjadi dikarenakan seiring

dengan bertambahnya konsentrasi filler dan konsentrasi PVA berkurang

mengakibatkan fungsi PVA sebagai pengikat pada sampel nanokomposit menjadi

terganggu, pada akhirnya ketika dilakukan penyinaran berkas elektron pada

sampel mengakibatkan kerusakan struktur morfologi yang semakin parah, hal ini

nampak jelas jika membandingkan hasil pencitraan mikrografi sampel A (0.25 ml

filler dan 4.75 ml PVA) dengan sampel D (2.5 ml filler dan 2.5 ml PVA) dimana

pada sampel A tidak terjadi perubahan struktur PVA sedangkan pada sampel D

terjadi perubahan struktur morfologi dari PVA sebagai pengikat pada sampel

nanokomposit yang telah dibuat.

Semakin jelasnya kerusakan struktur morfologi sampel seiring dengan

peningkatan konsentrasi filler ternyata bersesuaian dengan pola difraksi yang

dihasilkan masing-masing sampel nanokomposit film tersebut (Gambar 4).

Berdasarkan pencitraan mikrografi pada sampel A (0.25 ml filler dan 4.75 ml

PVA), B (0.50 ml filler dan 4.50 ml PVA), dan C (1.00 ml filler dan 4.00 ml

PVA) belum nampak kerusakan yang cukup parah terutama pada struktur

morfologi PVA sebagai matrik, sehingga dapat dikatakan bahwa fungsi PVA

belum terganggu akibat konsentrasi filler yang dilakukan pada masing-masing

sampel tersebut, hal ini bersesuaian dengan pola difraksi yang dihasilkan dimana

pada ketiga sampel tersebut masih sangat kuat terbentuk pola difraksi dari PVA.

Perubahan pola difraksi yang cukup drastis terbentuk pada sampel D (2.5 ml filler

dan 2.5 ml PVA) dimana pola difraksi PVA menjadi tidak nampak jelas dan

terjadi penurunan nilai intensitas pada posisi 19.4o dan indeks miller (002), hal ini

sesuai dengan pencitraan mikrografi sampel D dimana struktur morfologis

mengalami kerusakan yang lebih parah dibandingkan sampel lainnya akibat

pemancaran berkas elektron sehingga terkonfirmasi bahwa fungsi PVA sebagai

matrik telah terganggu oleh besarnya konsentrasi filler yang digunakan.

11

Hasil Analisis Sebaran Unsur Menggunakan Energy Dispersive Spectroscopy

(EDS)

EDS merupakan karakterisasi material dengan menangkap dan mengolah

sinyal dari flouresensi sinar- x yang dikeluarkan oleh suatu volume kecil dari

permukaan sampel sehingga komposisi unsur dapat diketahui.

Tabel 3 Komposisi persen massa dan atom unsur sampel nanokomposit

Unsur (% atom) (% massa)

A B C D A B C D

C 68.16 74.64 65.17 65.25 54.57 58.82 45.97 46.36

O 29.7 24.76 29.3 23.33 31.68 28.84 27.53 22.07

Fe - 0.43 0.07 0.13 - 1.57 0.24 0.44

Ni 0.01 0.11 0.01 0.1 0.02 0.43 0.05 0.36

Au 0.85 0.97 1.17 1.09 11.22 12.53 13.52 12.68

Berdasarkan sebaran masing-masing unsur pada Tabel 3 di atas nampak

bahwa unsur atom C merupakan unsur paling dominan yang terdapat pada

seluruh sampel nanokomposit film yang telah dibuat, hal ini mengindikasikan

bahwa material MWNT telah terdispersi secara merata pada seluruh bagian

sampel. Berdasarkan data Tabel 3 ini pula didapati bahwa kandungan logam

masih sangat sedikit terutama logam Fe dan Ni yang dicampurkan bersama

MWNT dan berfungsi sebagai filler pada sampel nanokomposit film yang dibuat.

Pada sampel A hanya terdapat 0.01% atom Ni, sampel C memiliki kandungan

0.01% atom Ni dan 0.07% atom Fe, sampel D memiliki kandungan logam yang

lebih besar dibandingkan 2 sampel sebelumnya yakni 0.10% atom Ni dan 0.13%

atom Fe, namun terdapat hal yang unik pada sampel B dimana sampel dengan

konsentrasi filler sebanyak 0.50 ml ini memiliki kandungan logam yang lebih

besar dibandingkan sampel yang lain yakni 0.11% atom Ni dan 0.43% atom Fe,

hal ini kemungkinan disebabkan adanya aglomerasi unsur logam Ni dan Fe pada

sampel B yang dikarakterisasi menggunakan SEM sehingga kandungan persentase

atom logamnya lebih tinggi bahkan jika dibandingkan dengan sampel D dengan

konsentrasi filler sebesar 2.50 ml.

Tabel 4 Sebaran unsur logam Ni, Fe, dan Oksigen pada sampel nanokomposit

Unsur Nama Sampel

A B C D

Ni

12

Fe

O

Berdasarkan sebaran unsur logam pada Tabel 4, telah terkonfirmasi bahwa

pada sampel B memang terjadi aglomerasi logam terutama jenis logam Fe

sehingga mengakibatkan baik persentase atom maupun persentase massanya lebih

besar dibandingkan sampel lain, terjadinya aglomerasi ini mengindikasikan bahwa

untuk sampel B belum terjadi pemerataan distribusi logam pada seluruh bagian

sampel yang dikarakterisasi. Hal yang sama juga terjadi pada sampel C dimana

persentase atom dan persentase massa unsur logam sangat kecil jika dibandingkan

dengan sampel yang lain sedangkan pada sampel D terjadi pemerataan distribusi

unsur logam pada seluruh bagian sampel tanpa adanya aglomerasi dimana hasil ini

sesuai dengan persentase massa dan persentase atomnya (Tabel 2).

Konduktivitas Sampel Nanokomposit NiFe2O4-MWNT/PVA

Untuk mengetahui sifat listrik khususnya konduktivitas listrik dari sampel

yang dibuat dilakukan pengukuran menggunakan LCR meter dengan variasi

frekuensi 1 Hz – 100 kHz dengan tegangan input sebesar 1 volt. Penentuan nilai

konduktivitas dapat dilakukan menggunakan persamaan berikut,

σ =

G (2)

dimana G merupakan nilai konduktansi dalam satuan Siemens, t merupakan tebal

sampel dalam satuan cm, dan A merupakan luasan sampel dalam satuan cm2.

Berikut ini merupakan grafik hubungan konduktivitas listrik terhadap frekuensi,

13

Gambar 7 Pengaruh peningkatan frekuensi terhadap konduktivitas sampel PVA

(5ml) (pva), PVA (4.75 ml) dan NiFe2O4-MWNT (0.25 ml) (a), PVA

(4.50 ml) dan NiFe2O4-MWNT (0.50 ml) (b), PVA (4.00 ml) dan

NiFe2O4-MWNT (1.00 ml) (c), dan PVA (2.50 ml) dan NiFe2O4-

MWNT (2.50 ml) (d)

Berdasarkan grafik di atas dapat diketahui bahwa seiring dengan

bertambahnya konsentrasi filler sebagai penyusun sampel akan mengakibatkan

peningkatan nilai konduktivitas sampel itu sendiri. Berdasarkan penelitian ini,

nilai konduktivitas yang dihasilkan dipengaruhi oleh besarnya ukuran kristal yang

terdapat di dalam sampel yang dibuat dimana semakin besar ukuran kristal filler

yang terkandung pada suatu sampel akan meningkatkan nilai konduktivitasnya,

hal ini terjadi disebabkan dengan semakin besar konsentrasi dan ukuran kristal

filler akan mempermudah bergetarnya ion yang terdapat pada sampel sehingga

pada akhirnya akan meningkatkan konduktivitas sampel. sampel D dengan

konsentrasi filler terbesar yakni 2.5 ml dan memiliki ukuran kristalit yang paling

besar yakni 16.81 nm mempunyai nilai konduktivitas paling besar yakni 1.92 x

10-6

S/cm, besarnya nilai konduktivitas ini ternyata lebih tinggi dibandingkan nilai

konduktivitas material NiFe2O4 yang dihasilkan oleh peneliti lain yakni sebesar

1.81 x 10-8

S/cm pada suhu ruang

17. Pada sampel C dengan komposisi konsentrasi

1 ml filler dan 4.00 ml matrik mempunyai nilai konduktivitas maksimum sebesar

7.38 x 10-7

S/cm sedangkan sampel B mempunyai nilai konduktivitas maksimum

sebesar 4.60 x 10-7

S/cm. Pada sampel A dengan perbandingan konsentrasi 0.25

ml filler dan 4.75 ml matrik mempunyai nilai konduktivitas elektrik maksimum

sebesar 9.87 x 10-8

S/cm nilai ini lebih tinggi dibandingkan dengan nilai

konduktivitas maksimum sampel PVA yakni sebesar 2.17 x 10-8

S/cm, hal ini

mengindikasikan bahwa penambahan konsentrasi filler dalam jumlah yang sedikit

sudah mampu meningkatkan nilai konduktivitas dari sampel yang dibuat.

0

0.0000005

0.000001

0.0000015

0.000002

0.0000025

0 20000 40000 60000 80000 100000

σ (

S/cm

)

frekuensi (Hz)

A

B

C

D

14

Tabel 5 Perbandingan nilai konduktivitas elektrik pada beberapa frekuensi

Nama

Sampel Fraksi volume filler

terhadap film (%)

Konduktivitas (S/cm)

150 Hz 5 kHz 100 kHz

PVA 0 7.86x10-9 2.98x10

-9 2.17x10-8

A 5 5.22x10-9 1.89x10

-8 9.87x10-8

B 10 9.11x10-8 2.16x10

-7 4.60x10-7

C 20 1.05x10-7 1.93x10

-7 7.38x10-7

D 50 4.94x10-7 1.20x10

-6 1.92x10-6

Berdasarkan data pada Tabel 5 di atas dapat diketahui dengan jelas bahwa

semakin tinggi frekuensi yang dikenakan pada sampel akan meningkatkan nilai

konduktivitas sampel yang dibuat, hal ini lebih dikenal sebagai peristiwa

Universal Frequency Response yakni peristiwa bergetarnya elektron yang terdapat

pada sampel akibat perlakuan frekuensi yang semakin tinggi sehingga

meningkatkan nilai konduktivitas sampel.19

Kenaikan nilai konduktivitas terhadap

perubahan nilai frekuensi pada umumnya bersifat linear seperti halnya yang

terjadi pada sampel A, B, dan C dimana perubahan nilai konduktivitas terhadap

peningkatan nilai frekuensi secara perlahan akan meningkatkan nilai

konduktivitasnya hingga batas akhir frekuensi 100 kHz. Hal yang sangat unik

terjadi pada sampel D dimana nilai konduktivitas akan langsung melonjak tajam

ketika diberi frekuensi lebih dari 5 kHz, hal ini dapat terjadi dikarenakan besarnya

konsentrasi filler terhadap matrik sehingga elektron-elektron yang terdapat pada

sampel D lebih responsif terhadap frekuensi yang diberikan.

Hasil Analisis Sifat Magnetik Sampel Menggunakan Vibrating Sample

Magnetometer (VSM)

Hasil pengujian terhadap sifat magnetik sampel dapat dilihat pada Gambar

8. Kurva histerisis M-H sampel merupakan kurva yang dihasilkan berdasarkan

nilai momen magnetik ketika diberikan perlakuan medan magnet dari luar secara

tegak lurus terhadap luas permukaan sampel, medan magnet yang akan dikenakan

terhadap sampel berasal dari kumparan Hemholtz sebagai salah satu komponen

penyusun VSM.

(A)

-0.0006

-0.0004

-0.0002

0

0.0002

0.0004

-1 0 1

Mo

men

Mag

net

(em

u/g

r)

Field (tesla)

V A

-0.00025

-0.0002

-0.00015

-0.0001

-0.00005

0

0.00005

0.0001

-1 0 1

Mo

men

Mag

net

(em

u/g

r)

Field (tesla)

V B

2

(C) (D)

Gambar 8 Kurva histerisis M-H pengamatan VSM pada sampel nanokomposit

PVA (4.75 ml) dan NiFe2O4-MWNT (0.25 ml) (a), PVA (4.50 ml) dan

NiFe2O4-MWNT (0.50 ml) (b), PVA (4.00 ml) dan NiFe2O4-MWNT

(1.00 ml) (c), dan PVA (2.50 ml) dan NiFe2O4-MWNT (2.50 ml) (d)

Berdasarkan kurva histerisis M-H masing-masing sampel nanokomposit

pada Gambar 8 di atas dapat diketahui bahwa seiring dengan penambahan

konsentrasi filler akan membuat sifat kemagnetikan bahan mengalami perubahan.

Sampel A dengan komposisi penyusun 0.25 ml filler dan 4.75 ml PVA memiliki

saturasi magnetisasi sebesar 0.0003 emu/gram dengan bentuk kurva magnetisasi

menunjukan sifat diamagnetik, hal ini bersesuaian dengan data sebaran unsur

logam menggunakan EDS dimana persentase massa logam Fe dan Ni sangat kecil

(Tabel 2) sedangkan konsentrasi PVA yang sangat dominan sebagai matrik

membuat nanokomposit sampel A bersifat diamagnetik. Pada sampel B dengan

konsentrasi filler lebih banyak dibandingkan dengan sampel A, berdasarkan kurva

histerisis yang dihasilkan mulai nampak perubahan sifat magnetik sampel menuju

sifat paramagnetik dengan nilai saturasi magnetisasi sebesar 0.00005 emu/gram.

Terdapat hal yang unik pada sifat magnetik sampel C, dengan konsentrasi filler

lebih besar dibandingkan dengan sampel A dan B yakni 1.00 ml dan 4.00 PVA,

kurva histerisis M-H yang dihasilkan menunjukan bahwa sampel C bersifat

diamagnetik dengan besarnya saturasi magnetisasi 0.0006 emu/gram. Hal ini tidak

sesuai jika dibandingkan antara sifat magnetik bahan dengan sebaran dan

komposisi persentase massa unsur logam Ni dan Fe (Tabel 3 dan 4) dimana

seharusnya sampel C memiliki sifat lebih paramagnetik dibandingkan dengan

sampel A, hal ini dikarenakan pada sampel C belum tercapai kehomogenan

sebaran logam Ni dan Fe sehingga mengakibatkan sampel nanokomposit yang

dibuat bersifat diamagnetik. Sampel D dengan komposisi 2.50 ml filler dan 2.50

ml PVA memiliki saturasi magnetisasi sebesar 0.00015 emu/gram dengan kurva

histerisis M-H yang terbentuk menunjukan bahwa sampel D bersifat paramagnetik,

hal ini sesuai jika dikaitkan dengan hasil uji SEM (Tabel 1 dan 2) dan hasil

karakterisasi XRD yang menunjukan bahwa sampel D mempunyai kesesuaian

-0.0008

-0.0006

-0.0004

-0.0002

0

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

-1 0 1

Mo

me

n M

ag

net

(em

u/g

r)

Field (tesla)

V C

-0.0002

-0.00015

-0.0001

-0.00005

0

0.00005

0.0001

0.00015

0.0002

0.00025

-1 0 1

Mo

men

Mag

net

(em

u/g

r)

Field (tesla)

V D

16

posisi puncak difraksi paling banyak dengan berkas JCPDS NiFe2O4 (JCPDS 10-

0325) dibandingkan sampel nanokomposit yang lain.

17

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan pola difraksi yang dihasilkan dapat disimpulkan bahwa fasa

kristal dari NiFe2O4 mulai terbentuk terutama pada sampel D (2.5 ml filler dan 2.5

ml PVA), namun selain mulai terbentuknya fasa NiFe2O4 mulai terbentuk pula

fasa kristal lain seperti FeO, Fe2O3, dan Fe0.93Ni0.056. Berdasarkan uji sifat listrik

menggunakan LCR meter, nilai konduktivitas paling besar didapatkan pada

sampel D yakni sebesar 1.92 x 10-6

S/cm. Berdasarkan uji ini pula dapat

dihasilkan kesimpulan bahwa nilai konduktivitas yang dihasilkan dipengaruhi

oleh ukuran kristalit yang terdapat di dalam sampel yang dibuat dimana semakin

besar ukuran kristalit akan semakin meningkatkan nilai konduktviitas sampel

tersebut. Hal lain yang didapatkan dari uji sifat listrik menggunakan LCR meter

ini adalah semakin tinggi frekuensi yang dikenakan pada sampel akan

meningkatkan nilai konduktivitas sampel yang dibuat hal ini dikarenakan dengan

semakin besarnya frekuensi akan meningkatkan jumlah elektron yang

bertumbukan sehingga menyebabkan nilai konduktivitasnya akan naik.

Berdasarkan uji VSM dapat disimpulkan bahwa peningkatan konsentrasi

filler dapat mengubah sifat kemagnetikan bahan menuju sifat paramagnetik yang

dibuktikan dengan hasil kurva histerisis M-H. Kurva histerisis M-H yang

terbentuk pada sampel A menunjukan sifat diamagnetik, hal ini dikarenakan

konsentrasi filler yang masih sangat sedikit dan konsentrasi PVA yang sangat

besar sehingga membuat peran PVA lebih dominan untuk menentukan sifat

magnetik sampel. Sampel D berdasarkan hasil kurva histerisis M-H yang

dimilikinya menunjukan bahwa sampel tersebut bersifat paramagnetik dengan

saturasi magnetik 0.00015 emu/gram, hal ini bersesuaian dengan hipotesis yang

dibuat yakni peningkatan filler akan mengubah sifat magnetik sampel menuju

sifat paramagnetik maupun feromagnetik, begitu pula halnya yang terjadi pada

sampel B yang mulai menampakan gejala perubahan sifat magnetik bahan menuju

sifat paramagnetik, namun hal ini tidak terjadi pada sampel C (1.00 ml filler dan

4.00 PVA) karena berdasarkan kurva histerisis yang dimilikinya menandakan

bahwa sampel C bersifat diamagnetik dan hal ini dapat terjadi dikarenakan logam

Fe dan Ni tidak terdispersi dengan baik pada bagian sampel yang diuji VSM.

Saran

Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menemukan cara paling efisien

agar ujung-ujung pada MWNT dapat terbuka secara optimal sehingga logam yang

akan disisipkan dapat masuk ke dalam rongga MWNT. Selain itu, perlu dilakukan

pemvariasian lamanya waktu dan tingginya frekuensi saat melakukan proses

ultrasonikasi ketika mendispersikan filler dalam SDS sehingga akan didapatkan

sampel yang homogen namun dengan jumlah MWNT yang terdegredasi

berkurang.

Pada proses pembentukan fasa kristal NiFe2O4 dengan bahan penyusun

utama Fe(NO3)3.9H2O dan (Ni3)2.6H2O perlu dilakukan variasi perlakuan suhu

saat proses pembuatan filler menggunakan metode simple mixing sehingga akan

mengurangi banyaknya fasa kristal lain yang terbentuk dan perlu dilakukan

18

karakterisasi lebih lanjut untuk mengetahui keberadaan NiFe2O4 dalam rongga

MWNT yakni dengan melakukan karakterisasi yang lebih mendukung seperti

Transmission Electron Microscope (TEM) dan RAMAN.

DAFTAR PUSTAKA

1 McEuen PL, Fuhrer MS, Hongkun Park. 2002. Single-Walled Carbon

Nano-tube Electronics. IEEE Transactions on Nanotechnology. 1(1):78-85.

2 Harris PJF. 1999. Carbon Nanotube and Related Structure. Cambridge:

Cambridge University Press.

3 Coleman JN, Khan U, Blau WJ, Gun’ko YK. 2006. Small but strong : A

review of the mechanical properties of carbon nanotube-polymer composites.

Carbon. 44:1624-1652. doi:10.1016/j.carbon.2006.02.038.

4 Yoon JK, Shin TS, Choi HD, Kwon JH, Chun YC, Yoon HG. 2004.

Electrical conductivity of chemically modified multiwalled nanotube/epoxy

composites. Carbon. 43:23-30. doi:10.1016/j.carbon.2004.08.015.

5 Qiang Fu, Weinberg G, Su DS. 2008. Selective filling of carbon nanotube

with metals by selective washing. 23(1):17-20

6 Lazarević ZŽ, Jovalekić C, Milutinović A, Romcević MJ, Romcević A.

2012. Preparation and characterization of Nano ferrites. Acta Physica

Polonica A, 121(3):682-686.

7 Sivakumar N, Narayanasamy A, Ponpandian N, Greneche JM, Shinoda K,

Jeyadevan B, Tohji K. 2006. J Phys D.

8 Kavas H, Kasapoğ lu N, Baykal A, Kȍ seoğ lu Y.2008. Characterization of

NiFe2O4 nanoparticles synthesized. Chemical papers. doi : 10.2478/s11696-

009-0034-6.

9 Astley OM, Chanliaud E, Donald AM. 2001. Structure of Acetobacter

cellulose composites in the hydrated state a Polymers and Colloids. Journal

of Biological Macromolecules. 29:193-202.

10 Liu H, Liu D, Yao F, Qinglin W. 2010. Fabrication and properties of

transparent polymethylmethacrylate/cellulose nanocrystals composites.

Bioresource Technology. 101:5685–5692.

11 Chung DDL. 2001. Electromagnetic interference shielding effectiveness of

carbon materials. Carbon. 39:279-285. ISSN 0008-6223.

12 Hadiyawarman, Rijal A, Nuryadin BW. 2008. Fabrikasi material nanokomposit

super kuat dan transparan menggunakan metode Simple Mixing. Jurnal

Nanosains & Nanoteknologi. 2:1-5.

13 Ajayan PM, Schadler LS, Giannaris C, Rubio A. Single-walled carbon

nanotube–polymer composites: strength and weakness. 2000. Adv Mater.

12(10):750–758.

14 Singh S, Ralhan NK, Kotnala RK, Verma KC. 2012. Nanosize dependent

electrical and magnetic properties of NiFe2O4 ferrite. Indian Journal of Pure

and Applied Physics. 50:739-743.

15 Bartholome C, Miaudet P, Derrè A, Maugey M, Roubeau O, Zakri P, Poulin

P. 2008. Influence of surface functionalization on the thermal and electrical

properties of nanotube-PVA properties. Composites science and

technology.12:1-18. doi : 10.1016/j.compscitech.2008.05.021.

19

16 Utami NP, Purwanto S, Nikmatin S. 2013. Sintesis dan karakterisasi sifat

magnetik dan listrik komposit film berbasis fe-filled multiwalled nanotube

carbon[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

17 Senthilkumar B, Selvan RK, Vinothbabu D, Perelshtein I, Gedanken A.

2011. Structural, magnetic, electrical, and electrochemical properties of

NiFe2O4 synthesized by the molten salt technique. Material chemistry and

papers. doi:10.1016/j.matchemphys.2011.06.043.

18 Arwanto. 2012. Sintesis komposit hybrid glass/epoxy-MWNT dan analisis

dengan model mikromekanik[disertasi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.

19 Marsongkohadi. Konduktor Superionik (Sic): Sifat-sifat Fisis dan

Penggunaannya dalam Teknologi , disampaikan pada Pertemuan Ilmia Sains

Materi tahun 1996, 22-23 Oktober.

20

Lampiran 1 Proses pembuatan filler nanokomposit

Keterangan :

a. Kristal Ni(NO3)3.9H2O yang digunakan sebagai bahan penyusun filler

b. Kristal Fe(NO3)2.6H2O yang digunakan sebagai bahan penyusun filler

c. Serbuk hitam MWNT yang digunakan sebagai filler

d. Aquabides yang digunakan sebagai pelarut

e. Proses pengadukan filler selama 20 jam menggunakan pengaduk magnetik

setelah dilarutkan dalam 100 ml aquabides

f. Hasil pengadukan selama 20 jam sehingga menghasilkan filler NiFe2O4-

MWNT berbentuk pasta

Lampiran 2 Proses pembuatan matrik nanokomposit

Keterangan :

a. Serbuk PVA yang digunakan sebagai bahan utama penyusun matrik

b. Aquabides yang digunakan sebagai pelarut

21

c. Proses pengadukan 10 gram PVA ditambah 100 ml aquades menggunakan

pengaduk magnetik selama 15 menit pada suhu 70oC

d. Hasil larutan PVA yang siap digunakan sebagai matrik

Lampiran 3 Hasil sampel PVA dan nanokomposit NiFe2O4-MWNT/PVA

Lampiran 4 Hasil karakterisasi menggunakan XRD

1. Sampel PVA

2. Sampel A (0.25 ml filler dan 4.75 ml PVA)

22

3. Sampel B (0.50 ml filler dan 4.50 ml PVA)

`

4. Sampel C (1.00 ml filler dan 4.00 ml PVA)

5. Sampel D (2.50 ml filler dan 2.50 ml PVA)

23

Lampiran 5 Berkas JCPDS untuk unsur yang terbentuk

1. NiFe2O4

2. Fe2O3

3. Fe0.93Ni0.056 (JCPDS 44-1088)

24

Lampiran 6 Penentuan ACS (Atomic Crystal Size) Sampel

ACS =

Keterangan :

ACS = D = Atomic Crystal Size (Å)

λ = 1.5406 Å

β = Full Width at Half Maximum (FWHM)

θ = Sudut difraksi

Sampel Lorentzian Fitting Analysis

Width β (rad)

Center

(˚ ) θ cos θ D (Å)

PVA 1.220 0.021 19.41 9.705 0.986 68.985

A 1.500 0.026 19.65 9.825 0.985 56.165

B 1.780 0.031 19.53 9.765 0.986 47.282

C 2.110 0.037 19.66 9.830 0.986 39.887

D 2.460 0.043 19.66 9.830 0.986 34.212

Plot Lorentzian sampel PVA (5 ml PVA)

Plot Lorentzian sampel A (0.25 ml filler dan 4.75 ml PVA)

25

Plot Lorentzian sampel B (0.50 ml filler dan 4.50 ml PVA)

Plot Lorentzian sampel C (1.00 ml filler dan 4.00 ml PVA)

Plot Lorentzian sampel D (2.50 ml filler dan 2.50 ml PVA)

26

Lampiran 7 Hasil Pengujian SEM

1. Sampel A (0.25 ml filler dan 4.75 ml PVA)

2. Sampel B (0.50 ml filler dan 4.50 ml PVA)

3. Sampel C (1.00 ml filler dan 4.00 ml PVA)

27

4. Sampel D (2.50 ml filler dan 2.50 ml PVA)

Lampiran 8 Hasil Mapping EDS

1. Tabel komposisi persen massa dan atom unsur sampel nanokomposit film

Unsur (% atom) (% massa)

A B C D A B C D

C 68.16 74.64 65.17 65.25 54.57 58.82 45.97 46.36

O 29.7 24.76 29.3 23.33 31.68 28.84 27.53 22.07

Fe - 0.43 0.07 0.13 - 1.57 0.24 0.44

Ni 0.01 0.11 0.01 0.1 0.02 0.43 0.05 0.36

Au 0.85 0.97 1.17 1.09 11.22 12.53 13.52 12.68

2. Tabel sebaran unsur pada seluruh sampel nanokomposit NiFe2O4-MWNT

Unsur Nama Sampel

A B C D

C

O

28

Fe

Ni

Au

Lampiran 9 Penghitungan Konduktivitas Sampel

σ =

G

Keterangan :

σ = Konduktivitas sampel (S/cm)

G = Konduktansi sampel (S)

t = Tebal sampel (cm)

A = Luas permukaan sampel (cm2) = 16 mm

2 = 0.16 cm

2

1. Data ketebalan sampel

Pengukuran ketebalan sampel dilakukan sebanyak empat kali pada

masing-masing sisi menggunakan jangka sorong merk Krisbow

Skema pengukuran ketebalan sampel

4 mm

29

Tabel ketebalan sampel nanokomposit

Sampel Ketebalan

( 10-1

cm)

Rata-rata

( 10-1

cm)

A

A1 0.240

0.240 ± 0.010 A2 0.250 A3 0.230 A4 0.230

B

B1 0.190

0.183 ± 0.012 B2 0.170 B3 0.190 B4 0.170

C

C1 0.210

0.203 ± 0.012 C2 0.190 C3 0.210 C4 0.210

D

D1 0.110

0.113 ± 0.006 D2 0.120 D3 0.110 D4 0.100

PVA

PVA1 0.130

0.127 ± 0.006 PVA2 0.130 PVA3 0.120 PVA4 0.130

30

2. Nilai konduktansi sampel

Frekuensi(Hz) G A (S) G B (S) G C (S) G D (S) G PVA (S)

1 1.74E-05 2.54E-04 4.34E-04 1.02E-03 7.32E-06

1.343 1.91E-05 2.73E-04 4.65E-04 1.18E-03 7.42E-06

1.805 2.03E-05 2.93E-04 4.96E-04 1.34E-03 7.55E-06

2.424 2.18E-05 3.14E-04 5.27E-04 1.52E-03 7.71E-06

3.257 2.24E-05 3.36E-04 5.57E-04 1.71E-03 7.73E-06

4.375 2.31E-05 3.69E-04 6.04E-04 2.02E-03 7.78E-06

5.878 2.32E-05 3.96E-04 6.40E-04 2.27E-03 8.00E-06

7.897 2.43E-05 4.25E-04 6.78E-04 2.56E-03 8.09E-06

10.61 2.52E-05 4.56E-04 7.16E-04 2.87E-03 8.62E-06

14.25 2.57E-05 4.88E-04 7.55E-04 3.20E-03 8.45E-06

19.14 2.59E-05 5.22E-04 7.98E-04 3.56E-03 8.75E-06

25.72 2.82E-05 5.57E-04 8.41E-04 3.96E-03 8.94E-06

34.55 2.97E-05 5.94E-04 8.84E-04 4.37E-03 9.59E-06

46.42 3.00E-05 6.33E-04 9.30E-04 4.85E-03 8.64E-06

62.36 3.02E-05 6.73E-04 9.74E-04 5.34E-03 1.06E-05

83.77 3.32E-05 7.13E-04 1.02E-03 5.85E-03 8.93E-06

112.5 3.26E-05 7.62E-04 1.07E-03 6.56E-03 9.84E-06

151.2 3.48E-05 8.10E-04 1.12E-03 7.19E-03 9.82E-06

203.1 3.70E-05 8.60E-04 1.17E-03 7.85E-03 1.13E-05

272.8 3.96E-05 9.13E-04 1.22E-03 8.55E-03 9.59E-06

366.5 4.32E-05 9.69E-04 1.27E-03 9.30E-03 1.31E-05

492.4 4.72E-05 1.03E-03 1.33E-03 1.01E-02 1.52E-05

661.5 5.24E-05 1.10E-03 1.38E-03 1.10E-02 1.59E-05

888.6 5.83E-05 1.17E-03 1.44E-03 1.19E-02 1.78E-05

1194 6.59E-05 1.25E-03 1.50E-03 1.28E-02 1.97E-05

1604 7.52E-05 1.35E-03 1.56E-03 1.37E-02 2.18E-05

2154 8.40E-05 1.47E-03 1.65E-03 1.47E-02 2.38E-05

2894 9.46E-05 1.60E-03 1.75E-03 1.56E-02 3.25E-05

3888 1.11E-04 1.75E-03 1.88E-03 1.66E-02 2.91E-05

5223 1.26E-04 1.92E-03 2.06E-03 1.75E-02 3.72E-05

7017 1.48E-04 2.10E-03 2.28E-03 1.84E-02 4.74E-05

9427 1.73E-04 2.29E-03 2.58E-03 1.93E-02 5.23E-05

12660 2.04E-04 2.47E-03 2.97E-03 2.03E-02 6.45E-05

17010 2.36E-04 2.66E-03 3.47E-03 2.12E-02 7.31E-05

22850 2.76E-04 2.85E-03 4.08E-03 2.21E-02 9.10E-05

30700 3.22E-04 3.04E-03 4.79E-03 2.30E-02 1.13E-04

41250 3.79E-04 3.25E-03 5.57E-03 2.40E-02 1.41E-04

55410 4.50E-04 3.49E-03 6.35E-03 2.51E-02 1.70E-04

74440 5.44E-04 3.76E-03 7.13E-03 2.64E-02 2.15E-04

100000 6.58E-04 4.09E-03 7.87E-03 2.79E-02 2.72E-04

31

3. Nilai konduktivitas sampel

Frekuensi(Hz) σ A (S/cm) σ B (S/cm) σ C (S/cm) σ D

(S/cm)

σ PVA

(S/cm)

1 2.61E-06 2.90E-04 5.50E-05 7.21E-08 5.81E-06

1.343 2.87E-06 3.12E-04 5.90E-05 8.33E-08 5.89E-06

1.805 3.05E-06 3.35E-04 6.30E-05 9.47E-08 5.99E-06

2.424 3.27E-06 3.59E-04 6.69E-05 1.07E-07 6.12E-06

3.257 3.35E-06 3.84E-04 7.07E-05 1.21E-07 6.14E-06

4.375 3.46E-06 4.22E-04 7.67E-05 1.42E-07 6.18E-06

5.878 3.47E-06 4.53E-04 8.12E-05 1.60E-07 6.35E-06

7.897 3.65E-06 4.86E-04 8.60E-05 1.81E-07 6.42E-06

10.61 3.78E-06 5.21E-04 9.08E-05 2.02E-07 6.84E-06

14.25 3.85E-06 5.58E-04 9.58E-05 2.26E-07 6.71E-06

19.14 3.89E-06 5.97E-04 1.01E-04 2.52E-07 6.94E-06

25.72 4.24E-06 6.37E-04 1.07E-04 2.80E-07 7.10E-06

34.55 4.46E-06 6.80E-05 1.12E-04 3.09E-07 7.61E-06

46.42 4.50E-06 7.24E-04 1.18E-07 3.43E-07 6.86E-07

62.36 4.53E-06 7.69E-04 1.24E-04 3.77E-07 8.40E-06

83.77 4.98E-06 8.15E-04 1.29E-04 4.13E-07 7.09E-06

112.5 4.89E-06 8.72E-04 1.36E-04 4.63E-07 7.81E-07

151.2 5.22E-06 9.26E-04 1.42E-04 5.08E-07 7.80E-06

203.1 5.55E-06 9.83E-04 1.49E-04 5.55E-07 8.98E-06

272.8 5.94E-06 1.04E-04 1.55E-04 6.04E-07 7.61E-06

366.5 6.48E-06 1.11E-03 1.62E-04 6.57E-07 1.04E-05

492.4 7.09E-06 1.18E-03 1.68E-04 7.12E-07 1.21E-05

661.5 7.86E-06 1.25E-03 1.75E-04 7.73E-07 1.26E-09

888.6 8.75E-06 1.34E-03 1.82E-04 8.37E-07 1.41E-05

1194 9.89E-06 1.43E-03 1.90E-04 9.02E-07 1.57E-05

1604 1.13E-05 1.54E-03 1.98E-04 9.67E-07 1.73E-05

2154 1.26E-08 1.68E-03 2.09E-04 1.04E-06 1.89E-05

2894 1.42E-05 1.83E-04 2.22E-04 1.10E-06 2.58E-06

3888 1.67E-05 2.01E-03 2.39E-07 1.17E-06 2.31E-05

5223 1.89E-05 2.20E-03 2.61E-04 1.24E-06 2.95E-05

7017 2.21E-05 2.40E-03 2.90E-04 1.30E-06 3.76E-05

9427 2.60E-05 2.62E-03 3.27E-04 1.37E-06 4.15E-05

12660 3.05E-05 2.83E-03 3.77E-04 1.43E-06 5.12E-05

17010 3.53E-05 3.04E-03 4.40E-04 1.50E-06 5.80E-05

22850 4.14E-05 3.26E-03 5.17E-04 1.56E-06 7.22E-05

30700 4.83E-05 3.48E-03 6.08E-04 1.62E-06 8.98E-05

41250 5.68E-08 3.72E-03 7.06E-07 1.69E-06 1.12E-05

55410 6.75E-08 3.99E-03 8.06E-04 1.77E-06 1.35E-04

74440 8.15E-05 4.30E-03 9.04E-07 1.86E-06 1.70E-04

100000 9.87E-05 4.68E-03 9.99E-04 1.97E-06 2.16E-05

32

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di kota Bogor pada tanggal 7 April 1992. Penulis

merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Suraedi dan

Ibu Yani Supriyani. Penulis merupakan alumni dari SDN Margajaya 01 (1996-

2004), SMPN 1 Dramaga (2004-2007), dan SMAN 9 Bogor (2007-2010). Pada

tahun 2010 penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui

jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Depertemen Fisika, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti proses perkuliahan,

penulis juga aktif dalam program kemahasiswaan diantaranya penanggung jawab

tim robotika departemen Fisika IPB, relawan dalam program bina desa oleh

himpunan fisika mahasiswa IPB, penataran kewirausahaan selama 1 periode oleh

BEM IPB melalui program SWEET IPB. Penulis juga aktif dalam organisasi

kemahasiswaan yakni sebagai anggota divisi instrumentasi dan teknologi

himpunan mahasiswa fisika IPB (HIMAFI) dan aktif sebagai staf pengajar di

bimbel Quantum First Primagama dan X-pert Multitalenta Indonesia. Adapun

prestasi yang pernah diraih oleh penulis diantaranya adalah penerima hibah Dikti

PKM bidang Karsa Cipta tahun 2013 dan penerima hibah dana Tanoto Foundation

atas karya kreativitas mahasiswa di bidang teknologi tahun 2013, pemakalah

dalam Seminar Nasional Nanomaterial tahun 2013 di Institut Pertanian Bogor,

dan pemakalah dalam Seminar Nasional Ilmu Pengajaran dan Sains tahun 2014 di

Institut Teknologi Bandung .