ANALISIS NILAI REFLECTION LOSS DAN SIFAT LISTRIK PADA KOMPOSIT PANI/rGO/FE3O4

Laili Arin Ramadhani; Nugrahani Primary Putri; Fitriana

doi:10.26740/ifi.v14n3.p389-395

Authors

Laili Arin Ramadhani Universitas Negeri Surabaya
Nugrahani Primary Putri Universitas Negeri Surabaya
Fitriana Universitas Negeri Surabaya

DOI:

https://doi.org/10.26740/ifi.v14n3.p389-395

Keywords:

PANI, rGO, Fe3O4, Kehilangan refleksi, Penyerap Gelombang Mikro, Reflection loss, microwave absorber

Abstract

Abstrak

Komposit berbasis Polianilin (PANI), reduced Graphene Oxide (rGO), dan Fe₃O₄ telah berhasil disintesis menggunakan metode polimerisasi in situ dengan memanfaatkan sumber bahan alam, yakni pasir besi Gunung Galunggung dan tempurung kelapa. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi komposit tersebu sebagai material penyerap gelombang mikro. Karakterisasi dilakukan menggunakan Vector Network Analyzer (VNA) dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit mampu mencapai nilai reflection loss sebesar −40,48 dB pada frekuensi 10,1 GHz, nilai tersebut menandakan kemampuan penyerapan energi gelombang mikro hingga lebih dari 99%. Nilai permeabilitas 1,57 dan permitivitas 1,43 yang seimbang menunjukkan bahwa komposit ini memiliki pencocokan impedansi yang baik. Selain itu, nilai konduktivitas listrik yang diperoleh melalui pengujian EIS sebesar 1,19 × 10⁻³ S/cm turut mendukung mekanisme penyerapan gelombang tanpa menimbulkan pantulan berlebih. Temuan ini mengindikasikan bahwa komposit PANI/rGO/Fe₃O₄ kinerja yang sangat baik sebagai penyerap gelombang mikro, dengan struktur elektromagnetik dan sifat listrik yang saling mendukung untuk mengoptimalkan penyerapan energi gelombang.

Abstract

Composites based on Polyaniline (PANI), reduced Graphene Oxide (rGO), and Fe₃O₄ have been successfully synthesized using the in situ polymerization method by utilizing the source of natural materials, namely Galunggung Mountain iron sand and coconut shell. This research aims to assess the potential of the composite as a microwave absorber. Characterization was conducted using Vector Network Analyzer (VNA) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The test results show that the composite is able to achieve a reflection loss value of -40.48 dB at a frequency of 10.1 GHz, this value indicates the ability to absorb microwave energy to more than 99%. The balanced permeability value of 1.57 and permittivity of 1.43 indicates that this composite has excellent impedance matching. In addition, the electrical conductivity value obtained through EIS testing of 1.19 × 10-³ S/cm also supports the wave absorption mechanism without causing excess reflections. These findings indicate that the PANI/rGO/Fe₃O₄ composite performs very well as a microwave absorber, with mutually supportive electromagnetic and electrical structures to optimize the energy absorption of waves.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] Wulandari, F. P., Nur, A. A., Gafira, C. E., & Aritonang, S. (2024). Nanokomposit sebagai penyerap gelombang elektromagnetik untuk radar absorbent material. Research Material and Mechanical Engineering (RMME), 7(1), 151–159. https://doi.org/10.30596/rmme.v7i1.

[2] Ristiani, D., Zainuri, M., 2016. Desain Double Layer Radar Absorbing Materials dengan Metode Dallenbach Layer Berbasis Bahan Magnetik Alam Tanah Laut dan Polianilin. J. Sains Dan Seni ITS 5.

[3] Yulfriska, N. et al. (2020) ‘Microwave absorption properties of Fe3O4/PANi nanocomposites synthesized by sol-gel methods’, Journal of Physics: Conference Series, 1481(1). doi:10.1088/1742-6596/1481/1/012006.

[4] Peymanfar, R., Dogari, H., Selseleh-Zakerin, E., Hedayatzadeh, M. H., Daneshvar, S., Amiri-Ramsheh, N., Ghafuri, H., Mirkhan, A., Ji, G., & Aslibeiki, B. (2023). Recent advances in microwave-absorbing materials fabricated using organic conductive polymers. Frontiers in Materials, 10. https://doi.org/10.3389/fmats.2023.1133287

[5] Dayu, M., & Munasir. (2018). Sintesis dan karakterisasi material rGO@SiO₂ core shell dengan metode sol gel. Dalam Seminar Nasional Fisika (SNF) 2018: Membumikan Fisika dan Pembelajaran Fisika dalam Membangun Kearifan Global (hal. 233–236). Jurusan Fisika FMIPA UNESA. https://doi.org/10.1088/1742-6596/

[6] Fan, F., Hu, Z., Ye, Y., & Liu, X. (2023). Preparation and Microwave Absorption Properties of Annular Fe3O4/rGO@PANI. JOM, 75(6), 1853–1863. https://doi.org/10.1007/s11837-023-05808-4

[7] Hefdea, A., & Rohmawati, L. (2020). Sintesis Fe3O4 dari Pasir Mineral Tulungagung Menggunakan Metode Kopresipitasi. Inovasi Fisika Indonesia, 9(2), 1–4. https://doi.org/10.26740/ifi.v9n2.p1-4

[8] Mathew, J. et al. (2018) ‘Polyaniline/Fe3O4-RGO Nanocomposites for Microwave Absorption’, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 310(1). doi:10.1088/1757-899X/310/1/012138.

[9] Payami, E., & Teimuri-Mofrad, R. (2021). A novel ternary Fe3O4@Fc-GO/PANI nanocomposite for outstanding supercapacitor performance. Electrochimica Acta, 383, 138296. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2021.138296

[10] Sharma, N., Sharma, V., Jain, Y., Kumari, M., Gupta, R., Sharma, S. K., & Sachdev, K. (2017). Synthesis and characterization of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (RGO) for gas sensing application. Macromolecular Symposia, 376(1). https://doi.org/10.1002/masy.201700006

[11] Taryana, Y. et al. (2019) ‘Material Penyerap Gelombang Elektromagnetik Jangkauan Frekuensi Radar Electromagnetic Wave Absorbing Materials on Radar Frequency Range’, Jurnal Keramik dan Gelas Indonesia, 28(1), pp. 1–28.

[12] Wardiyati, S., Ari Adi, W., Didin Sahidin Winatapura Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju, dan, Puspiptek, K., & selatan, T. (2018). Sintesis dan Karakterisasi Microwave Absorbing Material (Mathew et al., 2018)Berbasis Ni-SiO2 dengan Metode Sol-Gel. In Jurnal Fisika (Vol. 8, Issue 2).

[13] Wulandari, R. F., & Putri, N. P. (2021). Sintesis Soluble Polianilin dengan Variasi Jenis dan Konsentrasi Dopan. In Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika (Vol. 09, Issue 02).