Sintesis Lapisan Tipis PANi/PVA sebagai Bahan Elektrokromik

Abstract

Polianilin (PANi) merupakan bahan polimer konduktif yang banyak diteliti dikarenakan memiliki karakteristik yang unik yaitu, konduktivitas listrik yang baik, sifat optik yang baik dan stabil terhadap lingkungan. PANi dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, salah satunya sebagai bahan elektrokromik. Bahan elektrokromik merupakan bahan yang dapat berubah warna secara reversible jika diberi beda potensial. Pada penelitian ini telah dilakukan sintesis PANi/PVA dengan metode polimerisasi emulsi dan deposisi lapisan tipis dengan metode spin-coating menggunakan substrat Indium tin Oxide (ITO). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik awal lapisan tipis PANi/PVA sebagai bahan elektrokromik meliputi reversibilitas, nilai band gap dan nilai absorbansi pada pemberian potensial yang berbeda.  Metode karakterisasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah Uji FTIR, Uji Voltametri Siklik, Uji UV-Vis, dan SEM. Dari pengujian FTIR PANi/PVA terlihat bahwa pola serapan khas dari kedua polimer masih muncul yaitu pada puncak 669,32 cm-1, 1114,89 cm-1, 1265,35 cm-1, 1458,23 cm-1, dan 1654,98 cm-1yang merupakan puncak khas milik polianilin sedangkan pada puncak 1654,98 cm-1, 2929,97 cm-1, dan 3448,84 cm-1  merupakan puncak khas PVA. Dari data Voltametri Siklik lapisan tipis bersifat reversible dan ada puncak oksidasi pada potensial 0,4 V dan 0,74 V, sedangkan puncak reduksi pada potensial 0,45 V dan 0,22 V. Dari data pengujian UV-Vis didapatkan nilai absorbansi PANi/PVA tertinggi adalah 0,80 pada potensial 0,75 V dan memiliki nilai energi band gap sebesar 3,1-4,1 eV. Dari hasil pengujian SEM didapatkan bahwa persebaran PVA sudah cukup merata dan hanya sedikit terlihat retakan.

Polyaniline (PANi) is a conductive polymer material that has been widely studied because it has unique characteristics namely, good electrical conductivity, and good optical properties and is stable to the environment. PANi can be used in a variety of applications, one of which is as an electrochromic material. Electrochromic material is a material that can change color reversibly if given a potential difference. In this research, PANi/PVA synthesis was carried out by emulsion polymerization method and thin layer deposition via spin-coating method using Indium tin Oxide (ITO) substrate. The purpose of this study was to determine the initial characteristics of PANi/PVA thin films as electrochromic materials including reversibility, band gap values and absorbance values at different potential applications. The characterization methods used in this study were FTIR Test, Cyclic Voltammetry Test, UV-Vis Test, and SEM. From the PANi/PVA FTIR test it is seen that the typical absorption patterns of the two polymers still appear at the peak 669.32 cm-1, 1114.89 cm-1, 1265.35 cm-1, 1458.23 cm-1, and 1654, 98 cm-1 which is the typical peak of PANi while at the peak 1654.98 cm-1, 2929.97 cm-1, and 3448.84 cm-1 is the typical peak of PVA. From the data of cyclic voltammetry the film is reversible and there is an oxidation peak at a potential of 0.4 V and 0.74 V, whereas a reduction peak at a potential of 0.45 V and 0.22 V. From the UV-Vis test data, the highest PANi/PVA absorbance value is 0.80 at a potential of 0.75 V and has a band gap energy value of 3.1-4.1 eV. From the SEM test results found that the spread of PVA is quite evenly distributed and only slightly visible cracks.