Analisis parameter struktur kristal rGO menggunakan metode Scherrer, Williamson-Hall dan software rietica

ABSTRAK

Penelitian ini merupakan analisis data sekunder untuk menentukan parameter struktur kristal menggunakan data XRD. Material yang digunakan merupakan rGO dari bahan bulu ayam dengan variasi penambahan konsentrasi larutan H2SO4. Analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Scherrer untuk menentukan ukuran kristal, La, Lc dan densitas defect. Metode Williamson-Hall untuk menentukan ukuran kristal, regangan dan densitas defect. Serta metode Rietveld untuk menentukan struktur kristal. Berdasarkan metode Scherrer diperoleh nilai ukuran kristal Dave= 1,7967 ~ 2,4163 nm, sedangkan dari metode Williamson-Hall diperoleh nilai ukuran kristal yang lebih kecil D= 1,0841 ~ 1,9447 nm. Dari metode Williamson-Hall juga didapatkan nilai regangan kisi ε = 0,0137 ~ 0,0488. Hasil keluaran analisis Rietveld menggunakan software Rietica diperoleh nilai parameter kisi a ≠ b ≠ c dan sudut α = β = γ = 90° yang merupakan ciri dari struktur kristal ortorombik. Jika dibandingkan analisis ukuran kristal menggunakan metode Scherrer dan Williamson-Hall diperoleh nilai yang berbeda. Dimana metode Williamson-Hall lebih cocok untuk menentukan ukuran kristal karena pelebaran puncak XRD akibat regangan juga diperhitungkan.

ABSTRACT

This study involves secondary data analysis to determine crystal structure parameters using XRD data. The material investigated is rGO derived from chicken feather material with varying concentrations of H2SO4 solution. The analyses employed in this study include the Scherrer method to determine crystal size, La, Lc, and defect density; the Williamson-Hall method for crystal size, strain, and defect density; and the Rietveld method for determining crystal structure parameters. According to the Scherrer method, the crystal size value Dave= 1,7967~2,4163 nm, while the Williamson-Hall method yielded a smaller crystal size value D= 1,0841~1,9447 nm. The Williamson-Hall method also provided lattice strain values ε= 0,0137~0,0488. The results of the Rietveld analysis using Rietica software yielded lattice parameters with a ≠ b ≠ c and angles α = β = γ = 90°, characteristic of orthorhombic crystal structure. Comparison with crystal size analysis using Scherrer and Williamson-Hall methods revealed differing values, where the Williamson-Hall method is more suitable for determining crystal size as it accounts for peak broadening in XRD due to strain.

مستخلص البحث

هذا البحث هو تحليل بيانات ثانوي لتحديد بارامترات التركيب الكريستالي بإستخدام بيانات XRD. والمادة المستخدمة هي rGO من مادة ريش الدجاج مع إختلافات في إضافة تركيز محلول .H2SO4 والتحليل المستخدم في هذا البحث هو طريقة Scherrer لتحديد مقدار الكريستال, La, Lc, وكثافة الخلل. وطريقة Williamson-Hall لتحديد مقدار الكريستال والسلالة وكثافة الخلل. وكذلك طريقة Rietvield لتحديد التركيب الكرستالي. وإستنادًا إلى طريقة Scherrer، فإن قيمة مقاس كريستال Dave = 2,4163 ~ 1,7967 نانومتر، بينما حصلت طريقة Williamson-Hall على قيمة مقدار كريستال أصغر D= 1,9447 ~ 1,0841 نانومتر. من طريقة ويليامسون-هال، تم الحصول أيضًا على قيمة سلالة الشبكة ε = 0,0488 ~ 0,0137 .وحصلت نتائج مخرجات تحليل ريتفيلد بإستخدام برنامج .Rieticaعلى قيمة بارامترات الشبكة a ≠ b ≠ c والزاوية α = β = γ = 90° درجة التي هي من خصائص التركيبة الكريستالية ortorombik. وإذا قورن تحليل مقاس الكريستال بإستخدام طريقتَي Scherrer وWilliamson-Hall ، يتم الحصول على قيمة مختلفة، حيث تُعد طريقة Williamson-Hall أكثر مناسبة لتحديد مقاس الكريستال لأن إتساع قمة XRD بسبب السلالة أيضًا يؤخذ في الحساب.