Review Singkat Struktur Morfologi Silver Orthophosphate (Ag3PO4): Bagian 2

Selain amoniak sebagai agen pengkhelat atau pengompleks beberapa prekursor lain juga digunakan sebagai agen untuk membentuk struktur morfologi yang diinginkan diantaranya glisin. Grup riset Teng [1] membentuk struktur myriapod dengan memevariasikan kadar glisin terhadap atom Ag (perak). Dalam sistem kompleks, Ag_(I)-glisin (Ag_(I)=Ag terkhelat oleh glisin) menunjukkan konstanta kestabilan  sebesar 7.76 x 10⁶ [2] dan adanya sebuah kesetimbangan dinamik diantara ion dan kompleks.  Pada rasio glisin/ Ag_(I) 1:1, Ag_(I) bebas akan secara cepat bergabung dengan ion PO₄^2- membentuk Ag₃PO₄. Dalam sistem, molekul glisin juga menyediakan sebuah halang rintangan sebagian sehingga mampu menurunkan reaksi tumbukan Ag_(I) dengan PO₄^2-. Dalam hal ini, konsentrasi Ag_(I) dalam larutan meningkat dan mencegah ionisasi ion Ag  dari kompleks Ag_(I). Kemudian, laju pelepasan ion Ag turun menyebabkan laju difusi ion Ag_(I) yang lambat. Pada rasio glisin/ Ag_(I) 1:1 yang besar, glisin akan beragabung dengan Ag_(I) menghasilkan proses re-kristalisasi dibawah kondisi hidrotermal. Karena disebabkan perubahan  laju pelepasan, konsentrasi Ag_(I) disekeliling PO₄^2- tentunya berbeda dimana konsnetrasi gradien diharapkan menjadi nyata dalam sistem. Pada rasio yang semakin tinggi ini pula menunjukkan laju difusi dan pelepasan dari ion Ag_(I)  akan bertambah lambat dan semakin lambat kemudian gradien konsentrasi disekeliling kristal akan menjadi kecil dan semakin kecil. Proses pengkhelatan pada kontrol morfologi juga dilakukan oleh grup riset Liu dan timnya [3] dengan menggunakan IP₆ atau inositol hexakisphosphate membentuk kristal struktur nanokristal Ag₃PO₄. IP₆ dalam riset ini karena sifatnya yang cenderung untuk membentuk atau berinteraksi dengan ion logam bermuatan positif atau protein [19] (dalam hal ini seperti ion logam Ag) membentuk misel yang digunakan sekaligus sebagai template untuk mengontrol bentuk nanopratikel perak sesuai dengan mekansime yang ditunjukkan pada Gambar 2. Bentuk morfologi yang dihasilkan cukup homogen baik dalam bentuk dan ukuran partikelnya (~45 nm) yang berstruktur bundar. Tidah hanya IP₆ sebagai pengompleks namun juga berperan sebagai template dalam proses sintesis Ag₃PO₄. Lainnya,  grup riset Li dan timnya [4] memanfaatkan polikarbonat (PC) membentuk struktur Ag₃PO₄ nanorod (batang berukuran nano). Variasi pori PC memberikan pengaruh yang signifikan dalam pembentukan diameter Ag₃PO₄. Seperti halnya dengan ukuran pori PC sebesar 0,2 µm, menghasilkan kondisi yang seragam dan homogen dengan rata-rata diameter sebesar 275 nm. Pembentukan nanorod dapat disebebkan oleh pertemuan antara Ag⁺ dan PO₄^2- dimasing-masing sisi dari PC dan terendapkan secara langsung membentuk nanorod. Sintesis penggunaan template PC atau lainnya menjadi alternatif yang cukup baik untuk membentuk struktur morfologi yang diinginkan melalui pengubahan pengaturan kondisi sistem.

Gambar 1. Struktur myriapod (glisin:Ag 4:1) [1] (a), kampak [5] (b), bundar [3] (c,d) dan nanorod pada pori PC 0,2 µm (e) [4] Ag₃PO₄.

Lain halnya dengan sistem pengkhelatan, grup riset Sulaeman dan timnya [5] sintesis dengan kontrol morfologi dengan metode yang sangat sederhana yakni persentase variasi etanol membentuk struktur Ag₃PO₄ tetrahedron hingga struktur mirip kampak dengan sisi-sisi berbentuk lengkung pada sisi-sisi struktur jenis tetrahedron. Dalam riset ini menunjukkan bahwa peningkata yang semakin drastis kada etanol dalam sistem akan meningkatkan jumlah struktur berbentuk kampak (Gambar 1(b)). 

Gambar 2. Skema ilustrasi pembentukan Ag₃PO₄ dengan kehadiran misel IP₆ [3].

Daftar Pustaka          

1.      L. Wang, N. Li, Q. Zhang, S. Lou, Y. Zhao, M. Chwn dan F. Teng, 2014, CrystEngComm, 16: 9326-9330.

2.      J. A. Dean, Lange’s handbook of chemistry, 13^th edn, 1985.

3.      Y. Liu, J. Wang, H. Lu, M. Li, P. Chen, dan L. Fang, 2014, Catalysis Communication, 55: 65-69.

4.      X. Z. Li, K. L. Wu, C. Dong, S. H. Xia, Y. Ye dan X. W. Wei, 2014, Materials Letters, 130:97-100.

5.      U. Sulaeman, F. Febiyanto, S. Yin, dan T. Sato, 2016, Catalysis, 85: 22-25.