Text

Sintesis Permukaan Kaca Hidrofobik Menggunakan Prekursor Dimethoxydimethylsilane-Tetraethylorthosilicate (DMDMS-TEOS)

---

RINGKASAN

Berbagai cara dapat dilakukan untuk memodifikasi material, salah satunya
dengan rekayasa hidrofobik permukaan padatan. Dalam perkembangannya banyak
ilmuan yang melakukan modifikasi lapis tipis pada silika untuk meningkatkan
kemampuan hidrofobiknya, diantaranya menggunakan agen sililasi.
Dimethoxydimethylsilane (DMDMS) merupakan agen sililasi pengarah sifat
hidrofobisitas
Sintesis silika hidrofobik DMDMS-TEOS dilakukan dengan proses sol-gel.
DMDMS-TEOS dilarutkan dalam larutan etanol-amonia dengan pH tetap dengan
menggunakan pengaduk magnetik dengan kecepatan konstan, dengan berbagai
variasi komposisi DMDMS-TEOS (10-90; 25-75; 50-50; 75-25; 90-10). Larutan
DMDMS-TEOS yang didapatkan kemudian dibagi menjadi dua bagian, bagian
pertama untuk modifikasi lapisan hidrofobik dan bagian kedua untuk keperluan
karakterisasi dalam bentuk xerogel. Modifikasi lapisan hidrofobik pada kaca
dilakukan dengan metode dip-coating. Pelat kaca dicelupkan pada larutan
DMDMS-TEOS selama 60 detik kemudian dikalsinasi pada suhu 300°C dan 500°C
selama 30 menit dengan kecepatan 2°C/menit. Proses pencelupan dilakukan
sebanyak 4 kali pengulangan bertujuan untuk mendapatkan lapisan hidrofobik yang
lebih tebal dan menghindari keretakan. Untuk pembuatan xerogel diperoleh dengan
cara pengeringan larutan DMDMS-TEOS pada suhu ruang selama 7 hari kemudian
dikalsinasi pada suhu yang sama. Xerogel yang dihasilkan dianalisis menggunakan
FTIR dan GSA.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa keberadaan lapis tipis DMDMSTEOS memberikan pengaruh yang besar terhadap sifat hidrofobik permukaan pelat
kaca. Hal ini ditinjau dari hasil uji hidrofobisitas yang memiliki sudut kontak
terbesar yaitu DMDMS-TEOS 50-50 mencapai 122,2° pada tanpa kalsinasi, 128,7°
pada suhu kalsinasi 300°C, dan 111,6° pada suhu kalsinasi 500°C. Nilai sudut
kontak mengalami kenaikan dari komposisi DMDMS-TEOS 10-90 sampai
optimum pada DMDMS-TEOS 50-50, kemudian mengalami penurunan sampai
DMDMS-TEOS 90-10. Hasil analisis FTIR juga menunjukkan bahwa rasio gugus
(Si-OH)/(Si-O-Si linier) mempunyai nilai terendah pada komposisi 50-50. Hasil
analisis GSA menunjukkan bentuk adsorpsi-desorpsi gas N2 tipe IV dengan ukuran
mesopori pada DMDMS-TEOS dan area permukaan BET DMDMS-TEOS yang
mengalami penurunan seiring berkurangnya komposisi TEOS. Hidrofobisitas
DMDMS-TEOS pada suhu kalsinasi 300°C lebih besar daripada suhu kalsinasi
500°C.
Kata kunci: Hidrofobisitas, Lapis Tipis, Dimethoxydimethylsilanex

SUMMARY

Various methodes can be conducted to modify materials, one of them is by
hydrophobic tailoring on solid surface. Numerous studies have confirmed that
modifications of silica thin layer can improve hydrophobic ability, such as using a
sililation agent. Dimethoxydimethylsilane (DMDMS) is a silylation agent that
influence hydrophobic properties.
The synthesis of silica hydrophobic DMDMS-TEOS was conducted by solgel method. DMDMS-TEOS was dissolved in ethanol-ammonia solution with fixed
pHs by using a magnetic stirrer at constant speed, and variations of DMDMS-TEOS
composition (10-90; 25-75; 50-50; 75-25; and 90-10). The DMDMS-TEOS
solution obtained was then divided into two parts, the first part for modification of
hydrophobic coating layer and the second part for characterization in xerogel form.
The modification of hydrophobic coating layer on glass surface was carried out by
dip-coating method. Glass plates were dipped into DMDMS-TEOS solution for
60 seconds then calcined at 300°C and 500°C for 30 minutes at ramp rate of
2°C/minute. The dipcoating was repeated for 4 times to get thicker hydrophobic
layer on glass surface and avoid the surface cracks. Xerogels were obtained by
drying DMDMS-TEOS solution at room temperature for 7 days, then calcined at
the same temperature. The xerogels were then analyzed by FTIR and GSA.
The results showed that presence of DMDMS-TEOS as thin layer on glass
surface has a considerable influence on the hydrophobic properties. This was
observed from the result of hydrophobicity test which had the largest contact angle
at DMDMS-TEOS composition ratio of 50-50 which reached 122.2° at without
calcination, 128.7° at 300°C, and 111.6° at 500°C. The contact angle increased from
the DMDMS-TEOS composition ratio of 10-90 to the optimum at DMDMS-TEOS
ratio of 50-50, then decreased to DMDMS-TEOS ratio of 90-10. The FTIR analysis
showed that the ratio of (Si-OH)/ (linear Si-O-Si) had the lowest value on DMDMSTEOS composition ratio of 50-50. The GSA analysis showed that adsorptiondesorption N2 gas on xerogel DMDMS-TEOS classified to type IV with
mesoporous size and BET surface area of DMDMS-TEOS decreased with
decreasing TEOS composition. The hidrophobicity of DMDMS-TEOS calcined at
300°C were greater than calcined at 500°C.
Keywords: Hydrophobicity, Thin Layer, Dimethoxydimethylsilane

---

Ketersediaan

1370C17III

546 RIZ s

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

546 RIZ s

Penerbit

: ., 2017

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1740

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Riza eka Saputra

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar