Perpustakaan Digital ITB

Senyawa hibrid merupakan senyawa yang tersusun dari senyawa organik dan anorganik. Pada material (RNH3)2SnI4, (RNH3)+ berperan sebagai kation organik dan SnI42- sebagai anion kompleks anorganik. Senyawa ini memiliki banyak aplikasi seperti pada solar sel, fotodetektor, transistor, dan Light Emitting Diode (LED). Senyawa ini sedang banyak dikembangkan, salah satunya yaitu senyawa hibrid berbasis Pb yang diketahui memiliki efisiensi tinggi. Akan tetapi penggunaan unsur Pb menjadikan material ini memiliki sifat toksik sehingga perlu dilakukan modifikasi menggunakan unsur lainnya. Beberapa logam yang berpotensi untuk menggantikan logam Pb adalah Sn, Ge, Bi, dan Cu. Dan dalam penelitian ini menggunakan logam Sn sebagai unsur penyusun senyawa hibrid dikarenakan menurut beberapa laporan unsur ini memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan Pb dan kadar toksisitas yang lebih rendah. Namun penggantian unsur Pb dengan Sn juga memiliki kekurangan yaitu dapat menyebabkan stabilitas struktur menurun dikarenakan Sn2+ cenderung mengalami oksidasi menjadi Sn4+ sehingga dilakukan upaya untuk mencegah hal tersebut dengan penggunaan H3PO2 yang berfungsi sebagai reduktor dan pencegah oksidasi. Pada penelitian ini telah dilakukan sintesis senyawa hibrid dengan memvariasikan kation organik dan substitusi ion halida yang bertujuan untuk mengetahui perubahan karakteristik pada produk. Kation organik yang digunakan yaitu phenil metil amina (PMA) dan phenil etil amina (PEA), sedangkan anion halida yaitu iodida dan Bromida. Sintesis (RNH3)2SnI4 dilakukan dengan melarutkan SnO dalam larutan HI 57% dan ditambahkan H3PO2. Setelah itu ditambahkan amina dan dipanaskan. Produk hasil sintesis sensitif terhadap udara sehingga perlu disimpan dalam wadah tertutup dengan dialiri gas nitrogen. Adapun untuk sintesis senyawa (PEA)2SnBrx/I4-x dilakukan dengan cara yang sama namun diawali dengan mencampurkan dua larutan prekursor yaitu larutan (PEA)2SnI4 dan (PEA)2SnBr4 dengan rasio mol 1:1. Selanjutnya produk hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan CHN Analyzer, Atomic Absorption Spectroscopy (AAS), titrasi Argentometri, dan Energy Dispersive X-Ray (EDX) yang digunakan untuk menentukan rumus molekul produk hasil sintesis, sedangkan Thermogravimetric Analyzer (TGA), X-ray Diffraction (XRD), spektroskopi Photoluminescence (PL), dan Scanning Electron Microscope (SEM) dilakukan untuk mengetahui karaketristik produk seperti kestabilan termal, data kristalografi, panjang gelombang emisi, dan morfologi partikel. Dan rumus molekul yang diperoleh untuk masing-masing produk adalah (PMA)2SnI4.HI, (PEA)2SnI4.2HI, dan (PEA)2SnBr0,75/I3,25.HI. Semua produk memiliki pola difraktogram yang menunjukan produk memiliki kristalinitas rendah dan multifasa atau fasa lebih dari satu, serta terdapat amorf. Adapun substitusi halida I- dengan Br- menyebabkan pergeseran panjang gelombang emisi ke arah yang lebih kecil atau pergeseran biru. Studi komputasi juga telah dilakukan untuk mempelajari kestabilan senyawa (MA)2SnI4 yang dilihat dari energi reaksi pembentukan. Simulasi dilakukan menggunakan dua software yaitu ORCA dan Quantum Espresso. Hasil perhitungan menggunakan ORCA untuk (MA)2SnI4 diperoleh nilai energi yang sangat tinggi sehingga dimungkinkan hasil perhitungan tidak sesuai, sedangkan perhitungan menggunakan Quantum Espresso diperoleh energi reaksi pembentukan untuk (PMA)2SnI4 sebesar -84,681 kJ/mol yaitu lebih negatif dibandingkan (MA)2SnI4 sebesar -83,918 kJ/mol.