SINTESIS NANOFIBER PVA/PANI DENGAN METODE ELEKTROSPINING DAN KARAKTERISTIKNYA SEBAGAI MATERIAL AKTIF SENSOR GAS AMONIA (NH3)

Gas Amonia merupakan salah satu polutan anorganik paling berlimpah yang terdapat di udara, dimana keberadaan amonia ini berbahaya bagi makhluk hidup terutama bagi manusia. Dari bahaya gas amonia tersebut, diperlukan sebuah alat penginderaan untuk mengetahui keberadaan amonia yang berlebihan. Untuk membuat alat penginderaan yang baik, diperlukan material atau bahan dengan konduktivitas serta sensitivitas yang baik seperti Polianilin (PANI). PANI merupakan salah satu polimer konduktif, sehingga memiliki potensi sebagai material aktif yaitu sensor gas amonia. Sebagai material sensor, PANI dapat disintesis menjadi nanofiber karena memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga memungkinkan lebih banyak interaksi antara gas analit dan nanofiber lebih besar. PANI dapat disintesis menjadi nanofiber dengan menggunakan metode elektrospining dan memerlukan polimer pembawa yaitu PVA. Penelitian ini membahas mengenai sintesis nanofiber PVA/PANI dengan metode elektrospining dan karakteristiknya sebagai material aktif sensor gas amonia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi dan menganalisis morfologi, konduktivitas, serta sensitivitas dari nanofiber PVA/PANI sebagai material aktif sensor gas amonia. Nanofiber PVA/PANI hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan FTIR untuk mengidentifikasi ikatan gugus fungsi yang ada pada PVA dan PVA/PANI. Dari morfologi SEM didapatkan rata-rata diameter nanofiber yaitu sebesar 137.6 nm pada variasi penambahan PANI pada nanofiber sebesar 0.7 g, 146.39 nm pada variasi PANI 1.0 g, dan 147.51 nm pada variasi PANI 1.3 g. Untuk pengukuran konduktivitas listriknya menggunakan four point probe (FPP) dan didapatkan konduktivitas listrik nanofiber PVA/PANI paling baik adalah sebesar 4.82 x 10^-3 S/cm pada variasi penambahan PANI 1.3 g. Dari hasil pengukuran FPP didapatkan bahwa response time dan recovery time semakin meningkan seiring bertambahnya konsentrasi gas yang dipaparkan. Untuk sensitivitas nanofiber PVA/PANI sebagai material aktif sensor gas amonia ini yang paling baik adalah saat variasi penambahan PANI sebesar 1.0 g, yang mana sensitivitas sensornya naik seiring dengan pertambahan konsentrasi gas yang dipaparkan.

Kata kunci: PANI, PVA, Nanofiber, Sensor, Amonia

Ammonia gas is one of the most abundant inorganic pollutants found in the air, where the presence of ammonia is dangerous for living things, especially for humans. From the dangers of ammonia gas, a sensing device is needed to determine the presence of excessive ammonia. To make a good sensing device, a material with good conductivity and sensitivity is needed, such as Polyaniline (PANI). PANI is one of the conductive polymers, so it has potential as an active material, namely ammonia gas sensor. As a sensor material, PANI can be synthesised into nanofibres because it has a larger surface area that allows more interaction between the analyte gas and the nanofibres. PANI can be synthesised into nanofibres using electrospining method and requires a carrier polymer, PVA. This research discusses the synthesis of PVA/PANI nanofibres by electrospining method and its characteristics as an active material for ammonia gas sensor. The purpose of this research is to identify and analyse the morphology, conductivity, and sensitivity of PVA/PANI nanofiber as an active material for ammonia gas sensor. The synthesised PVA/PANI nanofibres were characterised using FTIR to identify the functional group bonds present in PVA and PVA/PANI. From the SEM morphology, the average diameter of the nanofibre was found to be 137.6 nm in the variation of PANI addition to the nanofibre of 0.7 g, 146.39 nm in the variation of PANI 1.0 g, and 147.51 nm in the variation of PANI 1.3 g. For the measurement of electrical conductivity, four point probe (FPP) was used and the best electrical conductivity of PVA/PANI nanofibre was found to be 4.82 x 10^-3 S/cm in the variation of PANI 1.3 g addition. From the FPP measurement results, it was found that the response time and recovery time increased as the concentration of gas exposed increased. For the sensitivity of PVA/PANI nanofibre as an active material for ammonia gas sensor, the best is when the variation of PANI addition is 1.0 g, where the sensor sensitivity increases with the increase of exposed gas concentration.

Keywords: PANI, PVA, Nanofiber, Sensor, Ammonia