pendahuluan tinjauan pustaka

1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sejak lama telah dilakukan penelitian
mengenai material secara intensif untuk
aplikasi teknologi. Berbagai macam sifat
material diantaranya material optik dan
elektronik banyak digunakan sebagai device
semikonduktor. Salah satu kelas material yang
banyak diteliti adalah material yang berbasis
titanat. Contoh dari material berbasis titanat
adalah kalsium titanat (CaTiO3).
Kalsium titanat (CaTiO3) sebagai bahan
berbasis titanat memiliki sifat-sifat fisis yang
hampir sama dengan bahan-bahan seperti
BaTiO3, SrTiO3, PbTiO3 dan sebagainya.
Secara
umum
bahan-bahan
tersebut
merupakan bahan dielektrik dan bahan
feroelektrik. Namun demikian, bahan-bahan
berbasis
titanat
ini
dapat
pula
ditransformasikan menjadi bahan dengan
karakteristik lain seperti bahan semikonduktor
melalui proses doping misalnya dengan
Niobydium (Nb), transformasi ini dilakukan
tentunya disesuaikan dengan aplikasi yang
diinginkan.
Material kalsium titanat (CaTiO3)
merupakan bahan keramik oksida yang
memiliki struktur perovskite dan merupakan
bahan feroelektrik konvensional. CaTiO3 juga
dikenal sebagai keramik dielektrik dengan
konstanta dielektrik tinggi yaitu 170 [1].
Selain itu, kalsium titanat juga memiliki celah
pita energi (band gap) sebesar 3,5 eV.
Saat ini pembuatan CaTiO3 berbasis
bahan organik sedang giat-giatnya diteliti.
Pembuatan kalsium titanat (CaTiO3) berbasis
bahan organik ini diharapkan dapat
menghasilkan bahan fungsional yang nantinya
dapat dikarakterisasi struktur kristal dan
konduktivitasnya.
Untuk
meminimalkan
biaya, penggunaan bahan organik sangatlah
diperlukan. Demikian juga dengan metode
yang digunakan pada penelitian ini relatif
lebih sederhana sehingga secara keseluruhan
mengurangi biaya sintesis bahan.
Bahan organik yang digunakan dalam
penelitian ini adalah cangkang telur itik,
mengingat selama ini cangkang telur itik
hanya menjadi limbah tanpa adanya
pemanfaatan lebih lanjut. Cangkang telur itik
mengandung kalsium karbonat yang lebih
tinggi daripada cangkang telur yang berasal
dari ayam. Tingginya kandungan kalsium
karbonat (CaCO3) menjadikan cangkang telur
itik sebagai komoditas yang berpotensi
sebagai starting material biokompatibel
biomaterial. Hydroxyapatite (HAp) yang salah
satu perkursor atau komponennya berasal dari
ekstrak cangkang telur itik.
Pada pembuatan CaTiO3 ini sumber
kalsium (Ca) diambil dari cangkang telur itik
karena kaya akan kalsium karbonat sebesar
94% dari total bobot keseluruhan cangkang
telur itik [2]. Proses pembuatan material
CaTiO3 pada penelitian ini melalui metode
hidrotermal dan annealing, kemudian menguji
sifat optik dan listriknya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan membuat material
CaTiO3 melalui metode hidrotermal dan
annealing dari bahan organik berdasarkan
karakteristiknya (struktur kristal, morfologi
optik dan listriknya).
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberi
informasi bagi masyarakat tentang metode
pembuatan material CaTiO3 yang berbasis
bahan organik dan aplikasinya dalam bidang
teknologi optik dan elektronik.
TINJAUAN PUSTAKA
Material CaTiO3 (Kalsium Titanat)
Material kalsium titanat sebagai bahan
feroelektrik yang berstruktur perovskite
memiliki rumus kimia ABO3 (Gambar 1a).
Unsur A dapat berupa logam monovalen,
divalen atau trivalen dan unsur B dapat berupa
pentavalen, tetravalen atau trivalen serta unsur
O berupa oksigen [3]. Struktur CaTiO3
diperlihatkan pada Gambar 1b.
CaTiO3 telah banyak dikaji berbagai sifat
fisiknya oleh sejumlah peneliti. Sifat-sifat
fisik CaTiO3 yang telah diteliti meliputi sifat
listriknya
seperti
konduktivitas
dan
resistivitas, sifat optik baik dengan
menggunakan metode absorpsi UV-Vis
maupun studi fotoluminesen, uji sifat
termolistrik, studi sifat dielektrik dan sifat
ferolistriknya. Selain itu juga, telah dikaji
mengenai strukturnya yaitu struktur kristal
dan struktur elektronik, baik secara teoritis
maupun eksperimen [4].
Berbagai metode yang digunakan dalam
pembuatan CaTiO3 meliputi: metode teknik
keramik konvensional, organometalik, metode
hidrotermal, metode mix liquid, metode
presipitasi kimia, metode pembakaran, teknik
solusi organik-inorganik. Diantara metode itu,