Peran Capping Agent terhadap Morfologi SrTiO3 Bulat Berongga yang Terbentuk dari Susunan Nanokubus melalui Metode Solvotermal

Abstract

SrTiO₃ bulat berongga yang tersusun dari nano kubus telah disintesis dengan penambahan cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) sebagai capping agent untuk mengontrol morfologi partikel. Kondisi sintesis pada suhu 220 °C selama 48 jam dengan perbandingan mol Sr:Ti = 1:1.25 dan perbandingan material awal dengan CTAB adalah 1:0.5 menghasilkan partikel dengan kristalinitas yang tinggi pada puncak spesifik   2θ = 32.41^o bidang 110 yang merujuk pada struktur perovskit kubus.  Penghalusan struktur kristal dengan metoda Rietveld menunjukkan bahwa struktur kristal hasil pengukuran memiliki kecocokan yang tinggi dengan hasil perhitungan dengan nilai Rwp adalah 12.07. Interaksi antara CTAB dan permukaan SrTiO₃ terlacak pada spektrum FTIR dengan angka gelombang 1100-1250 cm^-1 membuktikan adanya vibrasi ulur C-N yang melemah akibat proses capping. Foto SEM menunjukkan bahwa partikel yang terbentuk umumnya memiliki bentuk bulat berongga, sementara foto TEM memperlihatkan partikel berongga berukuran mikro dibentuk dari susunan nanokubus berukuran rata-rata 20 nm.

Kata kunci: Capping agent, partikel berongga, nanokubus, solvotermal, perovskite

The synthesis of SrTiO₃ hollow sphere built as assembly of nanocubes using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as capping agent was aimed to control the size and shape of the particles. The condition of the synthesis at 220 °C for 48 hours with a molar ratio of Sr:Ti was 1:1.25 and starting material:CTAB was 1:0.5, have resulted the particles with a high crystallinity with specific XRD peaks at 2θ; 32.41 (110), which was in agreement with the cube-perovskite structure. The refinement of the crystal structure by the Rietveld method showed that the crystal structure of the measurement results has a high match with the result of the calculation with Rwp value was 12.07. The interaction between CTAB and the surface of SrTiO₃ traced in the FTIR spectrum with wave number 1100-1250 cm^-1 indicated the stretching vibration of C-N was weakened due to the capping process. SEM images showed the particles with hollow microsphere, while TEM images revealed that the hollow particles were assembled by nanocubes with an average size of 20 nm.

Keywords: Capping agent, hollow, nanocube, solvothermal, perovskite.