Penelitian ini berfokus pada pengembangan material berbasis grafena, khususnya reduced graphene oxide (rGO), yang didoping dengan aluminium (Al) untuk meningkatkan sifat struktural dan morfologinya. Material ini berpotensi besar dalam aplikasi energi, seperti sel surya dan perangkat sensorik. Tujuan utama dari studi ini adalah untuk memahami secara mendalam bagaimana proses doping Al memengaruhi struktur kristal, ikatan kimia, serta karakteristik permukaan dan morfologi rGO,sehingga dapat menunjang pemanfaatannya dalam perangkat energi terbarukan seperti sel surya, superkapasitor, dan sensor elektronik.
Dalam penelitian ini, rGO disintesis melalui metode Hummers yang dimodifikasi, kemudian direduksi secara termal, dan didoping dengan Al dalam variasi konsentrasi 0%, 6%, 8%, dan 12%. Karakterisasi dilakukan menggunakan berbagai teknik analisis lanjutan, antara lain X-ray diffraction (XRD) untuk mengamati struktur kristal, spektroskopi Raman untuk menganalisis ikatan karbon, mikroskop elektron (SEM, TEM, HRTEM) untuk melihat distribusi partikel dan struktur kisi, pemetaan energi-dispersif sinar-X (EDX) untuk menentukan sebaran unsur, serta mikroskopi gaya atom (AFM) untuk mengukur kekasaran permukaan.
Hasil XRD menunjukkan pergeseran puncak difraksi yang mengindikasikan modifikasi kristalografi akibat doping Al. Raman spectroscopy mengonfirmasi perubahan struktur ikatan karbon dalam rGO. Sementara itu, TEM dan HRTEM menunjukkan distribusi nanopartikel Al pada lembaran rGO dengan morfologi bola berukuran 5“15 nm, serta jarak antar lapisan yang sesuai dengan kisi karbon grafit. Analisis AFM memperlihatkan peningkatan signifikan pada kekasaran permukaan seiring meningkatnya konsentrasi Al, dari 13 nm hingga 112 nm. EDX membuktikan keberhasilan penggabungan Al dengan distribusi merata dalam struktur rGO, yang selaras dengan pengamatan morfologi melalui SEM. Ketebalan film tipis hasil deposisi berada pada kisaran 110“120 nm dan terdistribusi secara seragam pada substrat kaca, menandakan stabilitas proses pelapisan.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa doping aluminium mampu memodifikasi rGO secara struktural dan morfologis tanpa merusak integritas dasarnya. Hasil ini membuka peluang besar untuk aplikasi lebih lanjut dalam bidang energi terbarukan. Meskipun demikian, pengujian lanjutan terhadap sifat kelistrikan dan performa aplikasi langsung masih diperlukan untuk mengonfirmasi efektivitas material ini dalam perangkat fungsional. Studi ini memberikan kontribusi penting dalam pengembangan material berbasis nanokarbon yang lebih efisien, terjangkau, dan berkelanjutan.
Referensi:
Chowdhury, M. S., Vincent, J., Lau, K. S., Najm, A. S., Mebdir Holi, A., Amin, N., Shah Jamal, M., Prasetya, T. A. E., Chang, S. K., Suharno, N. E., Laref, A., & Chia, C. H. (2025). Structural and morphological properties of aluminum-doped reduced graphene oxide nanomaterials. Materials Science and Technology (United Kingdom), 1“11.
