Sintesis dan Karakterisasi Lapisan Sensitif Sensor Gas NO2 Berbasis WO3 dengan Menggunakan Metode Hidrotermal

Abstract

WO3 nanorods with loose inter-grain density have been successfully fabricated by the low-cost hydrothermal method. The effect of the structure-directing agent on the loose density WO3 nanorod formation from the spherical-like nanostructures on WO3 and the detection behavior of the target gas was investigated. The as-synthesized WO3 powder was tested for its morphology, structure and phase using a scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The sample WO3 has polycrystalline properties with a monoclinic crystal structure. The ethyl glycol monomethyl ether (EGME) acts as a structure-directing agent in the formation of nanorod with loose density of WO3 sample. The nanorod form of WO3 produces a high gas response value of 68.4 to 2 ppm of NO2 gas at a relatively low operating temperature of 150 oC. The increase in gas response from the WO3 sensor can be related to the effect of modification of the sample morphology with the support of EGME as a structure-directing agent. The sensor test results show that WO3 with nanorod morphology with a loose density can be a promising base for NO2 gas sensors to be applied.

WO3 nanorod dengan kerapatan antar butiran yang renggang telah berhasil disintesis dengan metode hidrotermal yang sederhana. Efek dari agen pengarah struktur pada pembentukan WO3 nanorod dengan kerapatan yang renggang dari nanostruktur berbentuk agak bulat pada WO3 dan perilaku pendeteksian terhadap gas target telah diinvestigasi. Serbuk WO3 yang telah disintesis, diuji morfologi, struktur dan fasenya menggunakan scanning electron microscope (SEM) dan X-ray diffraction (XRD). WO3 sampel memiliki sifat polikristalin dengan struktur kristal monoklinik. Ethyl glycol monomethyl ether (EGME) berperan sebagai agen pengarah struktur nanorod dengan kerapatan yang renggang pada sampel WO3. Bentuk nanorod dari WO3 menghasilkan nilai respon gas yang tinggi yaitu sebesar 68,4 terhadap 2 ppm gas NO2 pada suhu operasi yang relatif rendah yaitu 150 oC. Peningkatan respon gas dari sensor WO3 ini dapat dihubungkan dengan pengaruh modifikasi dari morfologi sampel atas dukungan EGME sebagai agen pengarah struktur. Hasil pengujian sensor menunjukkan bahwa WO3 dengan morfologi nanorod dengan kerapatan yang longgar dapat menjadi basis sensor gas NO2 yang cukup manjanjikan untuk diaplikasikan.