Perpustakaan Digital ITB

Dalam upaya mengembangkan Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) dikaji sintesis apatit lantanum silikat (La9,33+x(SiO4)6O2+3x/2) pada suhu rendah. Sintesis apatit lantanum silikat dilakukan secara hidrotermal, dengan melarutkan padatan La2O3 dan Na2SiO3 pada larutan NaOH 3 M yang kemudian campuran dimasukkan ke dalam autoklaf dan dipanaskan pada suhu 240 oC selama 3 hari. Dalam upaya meningkatkan kualitas konduktivitas apatit yang dihasilkan juga dilakukan kajian sintesis apatit terdoping dan kodoping dengan cara yang sama. Bahan yang dilarutkan dalam sintesis apatit terdoping dan kodoping adalah La2O3, Na2SiO3 dan sumber dopan BaCO3,CaCO3, dan SrCO3 (di posisi La), serta Ga2O3, MgO dan GeO2 (di posisi Si). Uji karakterisasi struktur apatit, apatit terdoping, dan apatit kodoping hasil sintesis dilakukan dengan difraksi sinar-X, spektra infra merah dan 29Si-NMR padatan dan dilakukan juga uji morfologi padatan yang dihasilkan. Untuk melihat sifat konduksi dari padatan apatit dilakukan pengukuran konduktivitas. Karakterisasi dengan difraksi sinar-X, menunjukkan bahwa kristal apatit dan apatit terdoping memiliki struktur kristal heksagonal dengan grup ruang P63/m. Terbentuknya apatit, apatit terdoping dan apatit kodoping dibuktikan dengan adanya perubahan nilai parameter kisi dan volume sel. Dari hasil kajian disimpulkan bahwa nilai parameter kisi dan volume sel dipengaruhi ukuran dan jenis dopan. Nilai konduktivitas apatit La9,33Si6O26 pada suhu 500 oC adalah 2,95 × 10-4 S cm-1. Konduktivitas tertinggi apatit terdoping di posisi La, apatit terdoping di posisi Si dan apatit kodoping masing-masing ditunjukkan apatit dengan komposisi La9BaSi6O26,5 (s500 = 2,53 × 10-4 S cm-1), La9,8Si5GeO26,7(s500 = 3,83 ´ 10-4 S cm-1) dan La8,8BaSi5GeO26,2 (s500 = 3,79 ´ 10-4 S cm-1). Distorsi gugus SiO4 pada struktur apatit dapat diamati dengan adanya puncak pada sekitar -80 ppm pada spektrum 29Si NMR-nya yang intensitas spektranya sebanding dengan konduktivitas apatit. Apatit dengan konduktivitas tinggi ditandai dengan tingginya intesitas apatit pada geseran puncak sekitar -80 ppm.