## AKTA KIMIA

## INDONESIA
SrTiO 3 Nanokubus: Sintesis, Kontrol Morfologi dan Sifat Termoelektrik
(Tinjauan)
Putri, YE *1 ; Najela, R 1 ; Andriani, N 1 ; Wellia, DV 1
1 Jurusan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Andalas, Kampus Unand Limau Manih, Padang, Indonesia
*alamat email korespondensi :

## Abstract
Thermoelectrics  (TE),  enabling  the  conversion  of  heat  energy  into  electricity  directly, provide the opportunity as alternative energy for conventional power generator with high efficiency. To date, bulk SrTiO3 nanocubes is the most promising oxide-based TE material candidate. The nanoarchitecture of 3-dimensional SrTiO3 nanocubes (3D-STO) is the main target  in  realizing  high  performance  TE  materials  with  high  ZT  value  comparable  to commercially available telluride-based compound. The proper synthesis method is needed to form SrTiO3 with uniform nano-sized cubic particles. Liquid synthesis technique namely hydrothermal and solvothermal, succeeded in forming 20 nm of SrTiO3 nanocubes with high crystallinity and homogeneous morphology.
Keywords : Semiconductor; Perovskite; Liquid synthesis; Thermoelectric properties; 3D-STO

## Abstrak
Termoelektrik,  memungkinkan  konversi  energi  panas  menjadi  listrik  secara  langsung  sehingga berpeluang menjadi energi alternatif menggantikan pembangkit listrik konvensional. SrTiO3 nanokubus padatan  keramik  adalah  kandidat  material  termoelektrik  berbasis  oksida  paling  menjanjikan  saat  ini. Usaha  membentuk  konstruksi  struktur  nano  SrTiO3  3-dimensi  (3D-STO)  menjadi  target  utama  dalam mewujudkan  material  termoelektrik  berkinerja  tinggi  dengan  nilai  ZT  sebanding  dengan  material termoelektrik komersial berbasis telurida. Teknik sintesis yang tepat dibutuhkan untuk membentuk SrTiO3 dengan partikel kubus  berukuran  nano yang seragam.  Sintesis cairan  dengan pelarut air  atau  pelarut organik polar, yaitu hidrotermal dan solvotermal berhasil membentuk SrTiO3 nanokubus berukuran 20 nm dengan kristalinitas tinggi dan bentuk seragam.
Kata Kunci: Semikonduktor; Perovskit; Sintesis cair; Sifat termoelektrik; 3D-STO

## 1. Pendahuluan
Stronsium  titanat  (SrTiO 3 )  adalah  material oksida  logam  dengan  celah  pita  tidak langsung (indirect band gap) sebesar 3,25 eV
dan  celah  pita  langsung  (direct  band  gap) adalah  3,75  eV  [1].  SrTiO 3 memiliki  struktur perovskit yang tersusun atas dua kation yaitu Sr (stronsium) dari golongan alkali tanah dan

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
Ti (titanium) dari golongan transisi, dan satu anion  O  (oksigen)  dari  golongan  halogen. Kation  Sr 2+ memiliki  ukuran  ion  yang  lebih besar  dari  kation  Ti 4+ ,  dimana  kation  Sr 2+ berada  pada  sudut  setiap  kubus  yang berkoordinasi  dengan  12  ion  O 2- ,  sementara kation  Ti 4+ berada  ditengah-tengah  kubus dengan posisi sentro-simetris yang dikelilingi enam anion O 2- membentuk oktahedron TiO 6 [2].  Pada  suhu  ruang,  struktur  perovskit SrTiO 3 memiliki  sel  unit  kubus  dan  panjang parameter  kisi  adalah  3,905  Å  dengan  grup ruang  Pm3 ̅ m,  namun  sel  unit  ini  akan berubah  menjadi  tetragonal  dengan  grup ruang I4/mcm jika didinginkan di bawah suhu 105 K [3], [4]. Struktur ini terikat kuat secara ionik  antara  ion  Sr 2+ dan  ion  (TiO 6 ) 2- ,  akan tetapi  karakter  kovalen  muncul  dikarenakan adanya  ikatan  yang  kuat  antara  Ti  dan  O dalam  jaringan  TiO 6 ,  hal  ini  menyebabkan SrTiO 3 memiliki  titik  leleh  yang  tinggi  yaitu 2080-2100  °C  [5].  Struktur  perovskit  SrTiO 3 seperti pada Gambar 1:
Gambar 1. Struktur Perovskit SrTiO 3
Pada  keadaan  stoikimetri,  SrTiO 3 bersifat isolator  di  suhu  ruang.  Apabila  terjadi pengenalan  kecacatan  pada  kisi  kristal  yang diakibatkan  oleh  suhu,  pengotor,  aktifitas oksigen dan rasio Sr/Ti maka akan terbentuk pembawa  bermuatan  bebas  ( free  charge carriers )  atau  spesi  ionik  yang  bermuatan sehingga sifat hantarannya berubah menjadi semi konduktor [6]. Kekuatan sifat hantaran ini  tergantung  pada  jumlah  pembawa bermuatan  karena  secara  langsung  akan merubah  struktur  pita  elektroniknya.  Jika pembawa bermuatan negatif (elektron) maka SrTiO 3 disebut semikonduktor tipe-n, sebaliknya  jika  pembawa  bermuatan  positif (lobang/hole) maka SrTiO 3 adalah semikonduktor  tipe-p.  Studi  fotoemisi resonansi menunjukkan bahwa SrTiO 3 tipe-p memiliki energi Fermi lebih rendah dibandingkan  tipe-n  sebesar  0,7  eV,  hal  ini dikarenakan  kerapatan  keadaan  ( density  of states /DOS)  partial  orbital  3d  pada  pita valensi tipe-p lebih besar dibandingkan tipe-n [7].
SrTiO 3 merupakan  material  oksida  dengan struktur kristal yang sederhana dan unik, hal ini disebabkan oleh toleransi struktural yang kuat  sehingga  kestabilan  struktur  kristal melalui  substitusi  maupun  kenaikan  suhu masih bisa dikontrol [8]. Selain itu, kekuatan

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
ikatan, struktur pita, kristalinitas, bentuk dan ukuran  partikel  sangat  mempengaruhi  sifat kimia  dan  fisika  SrTiO 3 .  Sifat  fisika  pada material  ini,  khususnya  yang  berkaitan dengan  aktivitas  elektron  seperti  hantaran listrik, hantaran panas, feroelektrik, fleksoelektrik  dan  dielektrik  dapat  dengan mudah  disesuaikan  untuk  aplikasi  spesifik melalui modifikasi struktur, seperti pengenalan  substitusi/doping,  cacat  kisi  dan pengendalian  stoikiometri  oksigen  [9] – [11].
SrTiO 3 juga  memiliki  sifat  kimia  yang  khas seperti  non  stoikiometri  anion  dan  atau kationnya  dan  merupakan  senyawa  ionik yang  memiliki  karakter  kovalen  [12]. Keunggulan  sifat-sifat  ini  menjadikan  SrTiO 3 sebagai model struktur perovskit dalam studi fundamental dan terapan [13] – [17].
Penelitian mengenai material SrTiO 3 mengalami peningkatan dari tahun ke tahun, baik  dalam  bentuk  kristal  tunggal  ( single crystal )  [18],  keramik  ( ceramics )  [19],  lapis tipis ( thin films ) [20] dan padatan ( bulk ) [21], dan data mengenai peningkatan penelitian ini bisa diketahui dari jumlah artikel yang terbit tiap  tahun  seperti  pada  Gambar  2.  Sebagai salah  satu  oksida  multi  fungsi,  maka penelitian  masih  terus  dilakukan  karena senyawa  ini  menyimpan  banyak  peluang untuk dioptimalkan. Sejumlah cara yang telah
dilaporkan  untuk  optimalisasi  sifatnya adalah:  1)  Pendopingan  tanpa  merubah struktur  kristal.  Hal  ini  dilaporkan  oleh Sulaeman,  dimana  SrTiO 3 yang  didoping dengan  kromium pada  sisi  Ti tidak  merubah struktur  perovskit,  sehingga  pendopingan tersebut dapat meningkatkan sifat fotokatalisnya  [22].  Pendopingan  juga  bisa dilakukan pada sisi Sr, seperti yang dilaporkan oleh Yang dkk, dimana pendopingan ion Mn 2+ menunjukkan  ukuran  kristal  yang  sama sehingga tidak ada perubahan pada struktur perovskit  setelah  didoping.  Hal  ini  sangat berpengaruh terhadap  sifat  optiknya  karena doping Mn mampu mempersempit celah pita SrTiO 3 dan  menggeser  tepi  absorpsi  ke daerah  panjang  gelombang  yang  lebih panjang [23]. 2) Pembentukan struktur nano. Azough  dkk  melaporkan  telah  melakukan sintesis untuk membentuk self- nanostucturing pada SrTiO 3 dimana pembentukan  ini  efektif  untuk  menurunkan hantaran listrik, sehingga mampu meningkatkan  sifat  termoelektrik  [24].  3) Pembentukan  komposit.  Hal  ini  dilaporkan oleh  Zang  dan  tim  dimana  pembentukan komposit TiO 2 /SrTiO 3 menunjukkan sensitivitas resistif yang lebih tinggi dibandingkan TiO 2 atau SrTiO 3 saja, sehingga menjanjikan sebagai material sensor

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
kelembaban  [25].  4)  Modifikasi  morfologi spesifik  seperti  bola  [26],  lempeng  [27], lembaran [28], batang [29], [30], tabung [31], bulat  berongga  [32],  dawai  [33]  dan  kubus [34].  Terkait  hal  ini,  salah  satu  usaha modifikasi  morfologi  dilaporkan  oleh  Xian dkk.  Grup  ini  melaporkan  tentang  sintesis SrTiO 3 berbentuk nanobola sebagai fotokatalis untuk mendegradasi beberapa zat warna  dibawah  sinar  ultraviolet.  Hasil degradasi  menunjukkan  bahwa  SrTiO 3 nanobola  lebih  efektif  mendegradasi  zat warna congo merah, metil orange, metil biru dan  rhodamin  B.  Hal  ini  disebabkan  oleh ukuran  partikel  yang  lebih  kecil  dimana
perbandingan  luas  permukaan  terhadap volume lebih besar, sehingga sisi aktif untuk proses  katalitik  menjadi  lebih  banyak  [35]. Selain  itu,  SrTiO 3 berbentuk  nanokubus dalam bentuk lapis tipis partikulat perakitan mandiri ( self-assembly ) efektif meningkatkan sifat  termoelektrik  melalui  peningkatan jumlah  batas  butiran.  Pada  batas  butiran terjadi  mekanisme  penyaringan  energi ( energy  filtering )  yang  efektif  meningkatkan koefisien  Seebeck  ( Seebeck  coefficient ), selain  itu  batas  butiran  merupakan  daerah efektif  untuk  menghamburkan  vibrasi  kisi ( fonon )  sehingga  hantaran  panas  turun secara signifikan [36].
Gambar 2. Jumlah artikel mengenai SrTiO 3 yang terbit tiap tahun (Data diperoleh dari Scopus yang diakses pada tanggal 26 Mei 2021)

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
Peminatan  penelitian  tentang  SrTiO 3 tidak hanya  sebatas  usaha  peningkatan  sifat tertentu  akan  tetapi  teknik  sintesis  juga memiliki peran besar dalam mencapai target optimalisasi material ini. Optimalisasi kondisi pada saat sintesis bertujuan untuk menghasilkan  SrTiO 3 dengan  kristalinitas yang  tinggi  dan  morfologi  partikel  yang seragam,  baik  ukuran  maupun  bentuk.  Jalur sintesis  yang  berbeda  akan  menghasilkan kristalinitas  dan  keseragaman  bentuk  dan ukuran  yang  berbeda  pula.  Oleh  karena  itu, sejumlah parameter sintesis seperti material awal,  suhu,  waktu  dan  atmosfir  sangat menentukan  dalam  menghasilkan  SrTiO 3 dengan target tertentu.
Dari  beberapa  morfologi  SrTiO 3 yang  sudah berhasil  disintesis  melalui  metoda  tertentu, maka  dilaporkan  bahwa  bentuk  kubus dengan  ukuran  nano  menjadi  daya  tarik sendiri dalam pengembangan material maju. Daya tarik nanokubus ini sehubungan dengan potensinya untuk dieksploitasi dalam meningkatkan sifat spesifik material.
Morfologi nanokubus mampu meningkatkan luas permukaan spesifik material, memperluas  antaraksi  antar  muka  pada permukaan,  meningkatkan  daerah  batas butiran  yang  efektif  untuk  hamburan  fonon dan  mengurangi  pembentukan  pori  pada
material  padat  [37].  Oleh  karena  itu,  daya tarik  nanokubus  ini  dimanfatkan  dalam aplikasi  material  energi  terbarukan  yaitu sebagai  material  termoelektrik  [36].  Ide pembentukan  SrTiO 3 nanokubus  sebagai material termoelektrik pertama kali diusulkan  oleh  Koumoto  dkk,  dimana nanokubus disusun secara teratur membentuk  padatan  atau  disebut  juga dengan
STO keramik berstruktur nanokuantum (a  quantum  nanostructured bulk STO ceramic ) [38]. Morfologi nanokubus ini  memberikan  sejumlah  kelebihan  dalam upaya peningkatan parameter sifat termoelektrik  antara  lain  hantaran  listrik, efek Seebeck dan  hantaran  panas,  sehingga secara  perhitungan  sifat  termoelektrik  bisa meningkat secara signifikan.
Pada  tinjauan  ini  akan  dibahas  secara mendalam  mengenai  beberapa  teknik sintesis  material  SrTiO 3 nanokubus  untuk aplikasi termoelektrik. Tinjauan ini akan fokus membahas secara rinci mengenai; 1) Metoda- metoda sintesis yang berpotensi menghasilkan  SrTiO 3 nanokubus  dengan bentuk  kubus  yang  seragam  dan  distribusi ukuran partikel yang sempit, 2) Pertimbangan aspek  termodinamika  dan  kinetika  pada masing-masing metoda yang mempengaruhi mekanisme kristalisasi dan kontrol morfologi

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
SrTiO 3 nanokubus,  dan  3)  Bagaimanakah pengaruh  penyusunan  struktur  nanokubus terhadap  peningkatan  sifat  termoelektrik. Pada bagian akhir tinjauan akan disampakan juga beberapa pandangan mengenai potensi dan  peranan  material  SrTiO 3 nanokubus sebagai  salah  satu  material  termoelektrik dalam  menanggulangi  krisis  energi  di  masa kini dan masa datang.

## 2. Metoda Sintesis SrTiO 3 nanokubus
Hingga saat ini, penelitian mengenai temuan baru  teknik  sintesis  nanopartikel  SrTiO 3 maupun  modifikasi  metodanya  mengalami perkembangan  yang  sangat  pesat,  sehingga hal ini menjadi salah satu topik yang menarik untuk  diteliti.  Pada  awalnya,  peneliti berusaha untuk menghasilkan produk sintesis SrTiO 3 berukuran  nano,  setelah  itu  partikel berukuran  nano  tersebut  diperlakukan sedemikian  rupa  sehingga  memiliki  sebaran ukuran  yang  merata  dan  distribusi  ukuran yang  sempit.  Target  selanjutnya  adalah partikel  berukuran  nano  memiliki  beberapa bentuk  khusus,  sehingga  pada  awalnya partikel  nano  berbentuk  bola  mendominasi hasil  sintesis,  maka  pada  saat  ini,  bentuk- bentuk  lain  seperti  lembaran,  dawai,  dan kubus  telah  menjadi  sesuatu  yang  lebih menarik  untuk  diselidiki.  Oleh  karena  itu,
teknik  sintesis  partikel  berukuran  nano dengan  bentuk  yang  unik  dan  spesifik menjadi tantangan tersendiri untuk ditelusuri karena  tidak  mudah  mengontrol  kondisi internal  dan  eksternal  selama  reaksi berlangsung.
Salah  satu  bentuk  nanopartikel  SrTiO 3 yang menunjukkan  sifat  spesifik  adalah  kubus. SrTiO 3 nanokubus  telah  dilaporkan  memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai material  pembangkit  energi  atau  lebih dikenal dengan material termoelektrik. Oleh karena  itu,  perkembangan  teknik  sintesis dalam menghasilkan bentuk kubus nanopartikel SrTiO 3 ini mampu menarik minat yang  tinggi.  Metoda  sintesis  pembentukan partikel  nanokubus  secara  umum  dapat dilakukan  melalui  dua  pendekatan  yaitu sintesis  fasa  padatan  ( solid  phase  synthesis ) dan  sintesis  fasa  larutan  ( liquid  phase synthesis ) [39]. Berdasarkan dua pendekatan tersebut maka reaksi hidrotermal, solvotermal,  lelehan  garam  dan  sol-gel merupakan  metoda  umum  yang  digunakan dalam  mensintesis  SrTiO 3 nanokubus.  Jalur sintesis yang berbeda-beda akan membentuk partikel SrTiO 3 dengan kristalinitas, keseragaman ukuran dan bentuk kubus yang berbeda-beda.

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83

## 2.1  Reaksi Hidrotermal
Istilah  sintesis  hidrotermal  memiliki  makna serangkaian  proses  kristalisasi  suatu  zat melalui reaksi heterogen dalam media berair diatas suhu 100 °C dan tekanan 1 bar. Teknik sintesis ini mendorong laju reaksi heterogen dengan  kuat  dan  meningkatkan  kelarutan sejumlah  senyawa  anorganik  di  dalam  air panas. Reaksi hidrotermal berlangsung pada kondisi  isotermal  di  dalam  bejana stainless steel (dikenal juga dengan autoclave ) dengan volume  dalam  adalah  50-500  mL. Autoclave dilengkapi  dengan  Teflon  atau  lapisan  kaca untuk  mencegah  korosi  ruang  bagian dalamnya.  Reaktor  tidak  dilengkapi  dengan batang  pengaduk  sehingga  tidak  ada pengadukan selama reaksi berlangsung, oleh karena  itu,  proses  kristalisasi  berlangsung dibawah  kondisi  tetap  dan  didominasi  oleh penyebaran  transport  masa.  Selanjutnya, pengendapan fasa padat pada bagian bawah vessel  berpengaruh  besar  terhadap  kinetika reaksi dan morfologi produk [40]. Metoda ini mampu menghasilkan produk dengan kemurnian  yang  tinggi  dan  terbukti  efektif mengontrol morfologi partikel yang dihasilkan  pada  temperatur  reaksi  relatif rendah  yaitu  berkisar  100-400 o C,  karena pada  rentang  suhu  tersebut  berpotensi hilangnya pelarut saat dipanaskan diatas titik
didihnya  [41].  Metoda  hidrotermal  menjadi salah satu teknik yang popular untuk sintesis SrTiO 3 nanokubus  pada  skala  laboratorium karena  bisa  menumbuhkan  kristal/senyawa fase  metastabil  dari  pemutusan  senyawa sumber titanium seperti TiO 2 yang tidak bisa dilakukan oleh metoda lain [42], [43].
Sintesis  hidrotermal  dalam  pembentukan morfologi  kubus  memiliki  dua  keunggulan utama yaitu: 1)
memungkinkan pembentukan  serbuk  dengan  kemurnian tinggi  dan  sangat  halus  dengan  luas permukaan spesifik ( specific surface area /SSA) yang tinggi hingga ≈100 m 2 g − 1 , dan 2)  ukuran  partikel  dan  morfologi  dapat dengan  mudah  dikontrol  dan  dirancang dengan  mengatur  jenis  material  awal,  suhu, waktu  reaksi, pH dan  penambahan  senyawa pengarah  pertumbuhan  seperti  molekul organik polar [44] dan polimer hidrofilik [45]. Pada Tabel 1 ditampilkan beberapa parameter reaksi hidrotermal dalam menghasilkan  SrTiO 3 nanokubus  yang  telah dilaporkan oleh beberapa peneliti.
Berdasarkan  Tabel  1,  perbedaan  parameter selama  sintesis  hidrotermal  berlangsung (seperti  suhu  dan  waktu)  memungkinkan untuk meningkatkan simetri dan memperhalus  bentuk  kubus  partikel  SrTiO 3 . Selain  suhu  dan  waktu,  pemilihan  material

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
awal seperti sumber Ti dan Sr, jenis basa kuat pembuat suasana alkali serta agen pengontrol  pertumbuhan  ( capping  agent )
juga memiliki peran penting dalam pembentukan bentuk kubus yang sempurna.
Tabel 1 Parameter sintesis hidrotermal SrTiO 3 nanokubus yang dilaporkan oleh beberapa peneliti Sumber Sr Sumber Ti Agen Pengontrol Pertumbuhan Media Alkali Waktu (jam) Suhu ( o C) Ukuran Nanokubus (nm) Tahun (referensi) Sr(OH) 2 .8H 2 O TALH* Asam Oleat/Hidrazin - 24 200 10 Fujinami dkk, 2010 [44] Sr(OH) 2 TALH Asam Oleat/Hidrazin NaOH 48 200 20 Dang dkk, 2011 [46] Sr(OH) 2 TALH Asam Oleat/Hidrazin NaOH 48 200 50 Dang dkk, 2013 [36] Sr(OH) 2 .6H 2 O TiCl 4 TFSI* NaOH 16 170 90 Sreedhar dkk, 2014 [47] Sr(OH) 2 .8H 2 O P25-TiO 2 - NaOH 24 130 20-100 Huang dkk, 2014 [48]
Sr(OH) 2 .8H 2 O P25-TiO 2 KOH 72 150 50 Wu dkk, 2015 [49] Sr(OH) 2 .8H 2 O TiCl 4 - NaOH 36 240 30 Tasyurek dkk, 2018 [50]
Sr(Cl) 2 .6 H 2 O TiO 2 CTAB* NaOH 12 150 50-70 Banik dkk, 2018 [51]
Sr(OH) 2 .8H 2 O TiO 2 - NaOH 72 130 50 Shahabuddin dkk, 2019 [52] Sr(OH) 2 .8H 2 O TiCl 4 - NaOH 36 240 30 Eghbali dkk, 2019 [53] *TALH: titanium ammonium laktato hidrat *TFSI: tri florometil sulfonil imida/ litium sarkosin
*CTAB: cetil trimetil ammonium bromida
Proses pembentukan partikel SrTiO 3
nanokubus melalui beberapa tahap persiapan  secara  sistematis.  Umumnya, tahap pertama yang menjadi faktor penentu keberhasilan  pembentukan  produk  sintesis adalah  pemilihan  material  awal  karena memiliki  pengaruh  terhadap  kemurnian  dan
keseragaman morfologi produk yang dihasilkan.  Material  awal  adalah  zat  yang mengambil  bagian  dalam  suatu  reaksi  dan mengalami perubahan selama reaksi langsung  pada  sintesis  kimia.  Pemilihan material  awal  untuk  suatu  reaksi  harus merujuk  pada  sifat-sifatnya,  yaitu  sifat fisika

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
dan sifat kimia. Sifat fisika material awal yang umumnya  menjadi  bahan  pertimbangan adalah  kelarutan,  masa  jenis  dan  kepolaran, sementara  sifat  kimia  material  awal  adalah kereaktifan, sifat mudah terbakar, keasaman dan toksisitas.  Selain  itu,  hal  lain  yang perlu dipertimbangkan  adalah  faktor  ekonomis seperti bahan mudah diperoleh dan harga zat yang rendah.
Air merupakan pelarut universal yang mampu melarutkan sejumlah garam logam sederhana,  pereduksi  dan  surfaktan,  selain itu  air  bernilai  ekonomis  dan  ramah lingkungan. Selain itu, air merupakan pelarut anorganik dengan kepolaran tertinggi dibandingkan  pelarut  organik  maupun anorganik  lainnya,  sehingga  menjadi  pilihan utama sebagai pelarut dalam sintesis partikel nano  [54],  seperti  hal  nya  juga  dengan sintesis  SrTiO 3 nanokubus.  Material  awal yang  memiliki  kepolaran  yang  hampir  sama dengan  air  akan  lebih  mudah  dalam  proses pelarutannya,  yang  disebut  juga  dengan prinsip  “ like  dissolve  like ”.  Kecepatan pelarutan  akan  mempercepat  pembentukan ion-ion  dalam  larutan  sehingga  konsentrasi menjadi  tinggi,  akibatnya  difusi  ion-ion menjadi  lebih  cepat  dan  proses  pengintian bisa dimulai lebih awal [55].
Selanjutnya,  beberapa  material  awal  yang digunakan  sebagai  pembentuk  senyawa SrTiO 3 nanokubus  adalah  zat  berbasis titanium dan stronsium. Pemilihan beberapa senyawa  berbasis  titanium  sebagai  sumber Ti,  seperti  yang  tercantum  pada  Tabel  1 dilakukan  karena  pada  saat  reaksi  hidrolisis, senyawa-senyawa  ini  dengan  mudah  akan terbentuk kerangka titanium berbasis monomer  oktahedron  di  dalam  air  [56]. Selanjutnya  pemilihan  senyawa  berbasis stronsium yang juga tercantum pada Tabel 1, dilakukan  berdasarkan  derajat  ionisasi senyawa-senyawa ini di dalam air, karena hal ini  berkaitan  dengan  jumlah  ion  Sr 2+ yang terbentuk di dalam pelarut air. Semikin tinggi derajat  ionisasi  maka  semakin  banyak konsentrasi  ion  Sr 2+ sehingga  semakin  besar peluang  terjadinya  reaksi  pembentukan produk. Selain itu, senyawa tersebut memiliki kemampuan  untuk  mencapai  suasana  alkali larutan  sehingga  proses  pengintian  dan pertumbuhan  berlangsung  dengan  cepat [54].  Pada  sintesis  SrTiO 3 nanokubus  secara hidrotermal,  pemilihan  senyawa  sumber  Sr menjadi  perhatian.  Meskipun  senyawa berbasis Ti yang digunakan sama, akan tetapi bisa saja senyawa sumber Sr yang digunakan berbeda, begitupun sebaliknya.

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
Selain  senyawa  sumber  titanium  dan stronsium,  maka  agen  penjaga  bentuk ( capping  agent )  yang  merupakan  senyawa dengan fungsi mengontrol arah pertumbuhan juga harus ditentukan.
Umumnya, senyawa ini berasal dari golongan surfaktan  ( surfactant/surface  active  agent ) mampu  mengurangi  energi  permukaan partikel  sehingga  proses  aglomerasi  partikel tidak terjadi [57]. Pada pembentukan SrTiO 3
nanokubus, capping  agent merupakan senyawa yang dapat membantu mempertahankan  bentuk  partikel.  Hal  ini dikarenakan partikel berukuran nano memiliki energi permukaan yang tinggi yang mengakibatkan  pertumbuhan  kristal  ( crystal growth )  menjadi  cepat  sehingga  ukuran partikel  yang  dihasilkan  menjadi  besar. Secara  spesifik,  capping  agent  akan  berada pada bidang kristal tertentu untuk menurunkan  energi  permukaan  setelah terjadi  pengintian,  sehingga  nanopartikel yang terbentuk menjadi stabil dan pertumbuhan  kristalnya  menjadi  lebih terarah  [58].  Kemudian,  pada  pembentukan oksida  logam  SrTiO 3 ,  pH  merupakan parameter  yang  tidak  bisa  dikesampingkan. pH  memiliki  efek  kinetika  yang  kuat  selama reaksi berlangsung karena kelarutan material awal sangat ditentukan oleh pH pada rentang
tertentu.  Terbentuknya  senyawa  SrTiO 3 membutuhkan kondisi basa dengan konsentrasi  ion  hidroksida  yang  tinggi  atau pada  nilai  pH  adalah  14.  Pada  pH<3  akan terbentuk  spesi  titanium  terlarut  Ti(OH) 3 + , pada  rentang  pH  3-9  akan  terbentuk  spesi Ti(OH) 4 ,  sedangkan  pada  pH>10  akan terbentuk  spesi  Ti(OH) 5 - dan  Ti(OH) 6 2- dengan  kelarutan  yang  sangat  tinggi. Kelarutan  yang  sangat  tinggi  pada  kondisi alkali akan meningkatkan daya gerak ( driving force )  sehingga  terjadi  supersaturasi  yang meningkatkan  laju  kristalisasi  produk  reaksi [59].  Nilai  pH  >  10  bisa  dicapai  dengan penambahan basa kuat alkali seperti KOH dan NaOH.  Dua  senyawa  ini  akan  mudah  terion dalam pelarut polar sehingga dengan mudah akan  menyumbangkan  ion  hidroksidanya, oleh  karena  itu  basa  alkali  ini  disebut  juga dengan mineralizer.
Mekanisme yang mendekati dalam pembentukan  SrTiO 3 nanokubus  secara hidrotermal  adalah  proses  pemutusan- pengendapan ( dissolution - precipitation ) dimana  terjadi  pemutusan  senyawa  induk setelah  itu  terjadi  pembentukan  fasa  baru melalui  pengintian  dan  pertumbuhan  yang dimediasi oleh ion atau molekul [59]. Proses rinci mengenai tahap pemutusan- pengendapan pernah dilaporkan oleh Walton

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
dengan  meneliti  senyawa  oksida  perovskite BaTiO 3 [60], sehingga penemuan ini menjadi acuan utama dalam mempelajari mekanisme pembentukan  SrTiO 3 nanokubus,  karena adanya kesamaan sifat material dan struktur kristal antara BaTiO 3 dengan SrTiO 3 [61] – [63].
Pada  awalnya,  reaksi  berlangsung  pada permukaan  partikel  senyawa  sumber  Ti, seperti  titania  (TiO 2 )  kemudian  dilanjutkan dengan  difusi  ion  stronsium  dan  ion hidroksida.  Pembentukan  spesi  titanium berair  (Ti(OH) 6 2- )  mudah  larut  yang  berasal dari pemutusan prekursor Ti dibawah kondisi alkali  tinggi  dibawa  melalui  fasa  cair.  Ikatan Ti-O  pada  TiO 2 harus  diputus  melalui serangan hidrolitik  untuk membentuk (Ti(OH) 6 2- )  [64],  [65].  Ion  Ti(OH) 6 2- adalah spesi  sangat  aktif  yang  akan  bergabung dengan  ion  Sr 2+ membentuk  inti  pada  saat proses  pengintian  (pengintian  homogen  jika terjadi  didalam  fasa  cairan  atau  pengintian heterogen  terjadi  pada  permukaan  substrat padat)  dan  pertumbuhan  yang  dimediasi. Kation alkali tanah Sr 2+ memiliki peranan kecil dikarenakan hidroksidanya memiliki
kelarutan yang lebih tinggi. Secara keseluruhan, reaksi yang terjadi pada proses hidrotermal digambarkan dengan mengambil sumber Ti adalah TiO 2 sebagai berikut [55]:
Pemutusan prekursor Ti TiO 2 ( p ) +2OH - ( l ) +2H 2 O ( c )→ Ti(OH) 6 2- (l) (1)
Pengendapan perovskite SrTiO 3
Ti(OH) 6 2- ( l )+ Sr 2+ ( l ) → SrTiO 3 ( p )+ 3H 2 O ( c )(2)
Pada  proses  pemutusan  dan  pengendapan, permukaan  partikel  akan  tumbuh  dengan kecepatan pertumbuhan yang sama ke segala arah.  Pada  saat  proses  ini  berlangsung, capping  agent mampu  mengambil  peran sebagai  pengarah  bentuk  dengan  cara mengurung  produk  yang  telah  terbentuk pada  saat  pengintian  menuju  tahap pertumbuhan. Capping  agent mengarahkan bentuk  selain  bentuk  bulat  dengan  cara menjalin interaksi spesifik dengan permukaan  partikel  yang  sedang  tumbuh [66].  Adanya  interaksi  ini  bisa  dibuktikan melalui spektrum fourier transform infra red (FTIR)  dengan  mengamati  adanya  serapan spesifik pada angka gelombang tertentu yang menandakan  adanya  interaksi  antara  spesi bermuatan  antara  capping  agent  dengan permukaan kristal partikel yang diamati. Pembentukan  partikel  nanokubus  SrTiO 3 dengan bantuan capping agent telah terbukti mampu  membentuk  partikel dengan  ukuran yang lebih kecil dan bentuk kubus yang lebih simetri,  permukaan  halus,  rusuk  tajam  dan

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
sudut  siku  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar  3  [43],  [44].  Oleh  karena  itu,  selain pemakaian capping agent, pemilihan jenisnya
juga  sangat  menentukan  seperti  surfaktan (anionik/kationik)  seperti  CTAB,  asam  lemak seperti asam oleat dan juga hidrazin.
Gambar 3. Partikel SrTiO 3 nanokubus (Gambar diambil dari referensi [42] dan telah mendapat izin)

## 2.2 Reaksi Solvotermal
Sintesis  solvotermal  bisa  dianggap  sebagai perluasan  dari  metoda  hidrotermal  ketika pelarut  air  diganti  dengan  pelarut  organik atau  campuran  air  dengan  pelarut  organik dengan  perbandingan  tertentu.  Pada  teknik ini,  bila  cairan  organik  yang  digunakan memiliki  titik  didih  tinggi,  maka  penerapan tekanan  tidak  selalu  diperlukan.  Reaksi  dan mekanisme  pembentukan  partikel  dan kristalisasi  pada  metoda  solvotermal  sering kali  menyamai  dengan  yang  terjadi  pada metoda  hidrotermal.  Oleh  karena  itu  tidak perlu  dipermasalahkan  mengenai  prinsip
dasar  kedua  metoda  ini  ataupun  membuat istilahnya memilik arti yang sempit [37]. Berbagai  pelarut  selain  air  bisa  digunakan pada  proses  solvotermal  karena  secara prinsip  sama  denga  proses  hidrotermal diantaranya adalah alkohol, asam karboksilat, keton dan toluen bisa dijadikan media reaksi [67].  Reaksi  pada  proses  solvotermal merupakan rute serba guna dalam menghasilkan  berbagai  nanopartikel  dengan homogenitas  yang  tinggi,  terlebih  lagi  jika menggunakan pelarut dengan titik didih yang tinggi.  Kristalinitas  partikel  yang  tinggi  juga dihasilkan jika menggunakan pelarut dengan konstanta  dielektrik  yang  rendah  karena

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
mampu  menurunkan  kelarutan  sampel  dan membatasi proses dehidrasi sehingga terbentuk  partikel  yang  lebih  kecil  dengan kristalinitas  yang  tinggi  [68].  Beberapa  hasil
penelitian  terkait  proses  solvotermal  untuk membentuk  SrTiO 3 nanokubus  tercantum pada Tabel 2.
Tabel 2 Parameter sintesis solvotermal SrTiO 3 nanokubus yang dilaporkan oleh beberapa peneliti Sumber Sr Sumber Ti Agen Pengontrol pertumbuhan Media Alkali Pelarut Waktu (jam) Suhu ( o C) Ukuran Nanokub us (nm) Referensi (tahun) Sr(OH) 2 TTIP* dan TiO 2 - - 2 Metoksi etanol- Etanol 18 260 20 Nakashima dkk, 2012 [69] SrCl 2 .6H 2 O TiOBu CTAB NaOH Air -DMF- IPA 10 150 70 Kuang dkk, 2013 [70] Sr(OH) 2 TTIP dan TiO 2 - 2 Metoksi etanol- Etanol 18 260 12 Wada dkk, 2013 [71] Sr(OH) 2 .8H 2 O TiCl 4 - NaOH Air-Etanol 24 200 60 Park dkk, 2013 [72] Sr(NO 3 ) 2 .4H 2 O TTIP - KOH Air- 2- Propanol 3 200 250 Xu dkk, 2014 [73] Sr(OH) 2 .8H 2 O TTIP - - Air- Dietilen glikol 72 140 24 Kimijima dkk, 2014 [74] Sr(NO 3 ) 2 TTIP CTAB NaOH Air-Etanol 24 160 100 Putri dkk, 2016 [75] Sr(NO 3 ) 2 TTIP - NaOH Etanol 24 160 30 Wan dkk, 2019 [76] Sr(NO 3 ) 2 TTIP - KOH 2-Propanol 4 200 60 Bantawal dkk, 2020 [67] *TTIP : Titanium tetra isopropoksida
*DMF  : N,N dimetilformamida /IPA: isopropil alkohol *TiOBu  : Titanium butoksida
Penggunaan  sumber  titanium  dari  senyawa alkoksida seperti TTIP pada reaksi solvotermal adalah umum digunakan.
Pelarutan  TTIP  dalam  pelarut  organik  akan menghindari proses hidrolisis karena hidrolisis memicu terbentuknya ion titanium hidroksida,  Ti(OH) 6 2- yang  tidak  stabil  di
dalam air, sehingga terbentuk jembatan Ti-O- Ti  yang  saling  sambung  menyambung. Sambungan  jembatan  ini  dengan  cepat membentuk  rangkaian  Ti-O-Ti  dan  diiringi dengan  pelepasan  gugus  karbon  sehingga menghasilkan  TiO 2 .  Oleh  karena  itu, pelarutan  TTIP  di  dalam  pelarut  organik

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
bertujuan  untuk  menstabilkan  ion  Ti(OH) 6 2- yang akan bereaksi dengan kation stronsium Sr 2+ [77]. Kimijima dkk melaporkan bahwasanya  pengurangan  pelarut  air  dalam sistem  solvotermal  menurunkan  kelarutan partikel  prekursor  sehingga  pengintian  akan terus  berlanjut  pada  tahap  pertumbuhan [77].
Seperti  halnya  dengan  reaksi  hidrotermal, maka pada solvotermal juga digunakan agen pengarah pertumbuhan. Secara umum, CTAB digunakan  pada  kedua  teknik  ini.  CTAB merupakan  surfaktan  kationik,  dimana bagian  kepala  bersifat  hidrofilik  sementara
bagian  ekor  terdiri  dari  rantai  panjang hidrokarbon  bersifat  hidrofobik.  CTAB mengambil  peran  setelah  hidrolisis  terjadi pada  senyawa  titanium  alkoksida  sehingga membentuk  inti  yang  tidak  stabil  dengan energi permukaan yang tinggi. Bagian kepala CTAB yang bermuatan positif akan berinteraksi  secara  kimia  ( chemical  force ) dengan  permukaan  kristal  yang  kaya  akan oksigen  sehingga  pertumbuhan  kristal menjadi lebih terarah. Mekanisme pembentukan  partikel  nanokubus  SrTiO 3 menggunakan  CTAB  diilustrasikan  seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. Ilustrasi pembentukan partikel nanokubus SrTiO 3 menggunakan CTAB sebagai capping agent serta pembentukan 3D-STO yang diusulkan oleh Koumoto dkk

## 2.3 Lelehan Garam
Metoda  lelehan  garam  yaitu  teknik  sintesis senyawa  oksida  komplek  yang  melibatkan lelehan garam sebagai media reaksi material awal  yang  terdiri  dari  oksida  dan  karbonat. Metoda  ini  merupakan  modifikasi  metoda
metalurgi bubuk dalam pembentukan material keramik berskala besar [78]. Garam dengan  titik  leleh  rendah  ditambahkan kedalam  reaktan  dan  dipanaskan  secara bertingkat  diatas  titik  leleh  garam  tersebut, sehingga  pada  keadaan  ini  lelehan  garam

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
bersifat sebagai pelarut [79]. Lelehan garam yang  umum  digunakan  pada  metoda  ini adalah  garam  klorida  (KCl  dan  NaCl)  dan garam sulfat (Li 2 SO 4 , Na 2 SO 4 dan K 2 SO 4 ), akan tetapi  di  dalam  prakteknya  digunakan campuran dari garam-garam tersebut, karena titik  eutektik  campuran  garam  pada komposisi  tertentu  memiliki  titik  leleh  lebih rendah  dibandingkan  titik  leleh  masing- masing garam penyusunnya. Seperti contoh, KCl  dan  NaCl  memiliki  titik  didih  770  ⁰C dan 801  ⁰C,  sementara  titik  leleh  pada  titik eutektik  dengan  perbandingan  komposisi KCl:NaCl=0,5:0,5  adalah  650  ⁰C.  Contoh  lain adalah  0,635  Li 2 SO 4 :0,365  Na 2 SO 4 memiliki titik  leleh  594,  dan  0,5  Na 2 SO 4 :0,5  K 2 SO 4 adalah  823  ⁰C  [78].  Garam  yang  akan digunakan  sebagai  pelarut  dalam  reaksi adalah: 1) Stabil pada suhu tinggi, 2) mudah dicuci dengan air sehingga mudah dipisahkan dengan produk sintesis, 3) titik leleh rendah pada  suhu  eutektik,  4)  komposisi  eutektik yang sederhana, 5) Tekanan uap rendah pada saat  pemanasan  dan  5)  Tidak  menimbulkan reaksi  lain  baik  dengan  reaktan  maupun produk. Berdasarkan penjelasan diatas maka garam  LiCl  tidak  bisa  digunakan  sebagai pelarut dalam metoda lelehan garam karena tidak stabil pada suhu tinggi sehingga mudah
bereaksi dengan reaktan dan produk, seperti yang dilaporkan oleh Wickham [80].
Senyawa  oksida  komplek  yang  disiapkan dengan  metoda  lelehan  garam  melewati beberapa  tahap  sebagai  berikut:  1)  Reaktan dan  garam  dicampurkan  dan  diaduk  sampai homogen.  Pencampuran  material  awal dengan garam bisa dilakukan secara manual dengan agate  mortar atau  dengan ball milling ,  hal  ini  merupakan  langkah  awal dalam menyatukan masa reaktan dan garam agar tercampur merata. 2) Campuran reaktan dan  garam  dipanaskan  diatas  titik  leleh garam.  Pemanasan  campuran  ini  dilakukan didalam  krus  alumina  atau  platina  yang tertutup.  Kondisi  pemanasan  seperti  suhu dan  waktu  ditentukan  oleh  karakteristik produk  bubuk  yang  diinginkan.  3)  Garam meleleh secara merata. Lelehan garam dalam tahap ini berfungsi untuk meningkatkan laju reaksi  dan  menurunkan  suhu  reaksi, menigkatkan  distribusi  unsur  penyusun dalam larutan padat, mengontrol ukuran dan bentuk  partikel  serta  mengontrol  tahap aglomerasi.    Pada  saat  garam  meleleh, reaktan  larut  dengan  sempurna  didalam lelehan  garam  untuk  mencapai  cairan  yang seragam. 4) Pendinginan produk. Pengaturan laju  pendinginan  harus  dikendalikan  karena akan  mempengaruhi  jumlah  inti  dan  ukuran

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
produk yang terbentuk. Pada saat pendinginan terjadi proses pengintian secara heterogen pada permukaan partikel reaktan dalam fasa cair secara homogen. Oleh karena itu,  pada  reaksi  lelehan  garam  tidak  semua reaktan harus memiliki kelarutan yang tinggi selama  terjadi  reaksi.  Reaktan  dengan kelarutan  yang  rendah  akan  menjadi  situs pengintian  atau  tempat  terjadinya  proses pengintian  secara  heterogen.  5)  Pencucian dan pengeringan produk. Produk akhir harus dicuci  dengan  pelarut  yang  tepat  untuk menghilangkan  garam,  sehingga  senyawa target  bisa  terpisah  dari  garam.  Pada dasarnya, air sering digunakan untuk mencuci garam  karena  pada  reaksi  ini  digunakan garam  yang  larut  dalam  air.  Setelah pencucian maka dilanjutkan dengan pengeringan.  Pengeringan  dilakukan  pada suhu  diatas  suhu  titik  didih  pelarut.  Jika mencuci  dengan  air,  maka  pengeringan dilakukan pad a sedikit diatas suhu 100 ⁰C.
Mao  melaporkan  pembentukan  SrTiO 3 nanokubus  melalui  proses  lelehan  garam. Pembentukan  morfologi  diatur  melalui  rasio material  awal  dan  penambahan  surfaktan non  ionik  (nonilfenileter/NP-9),  dimana Sr:Ti:NaCl:NP-9 yaitu 1:1:20:3. Partikel SrTiO3 nanokubus yang terbentuk berukuran 80 ± 10 nm  dan  masih  ditemukan  beberapa  bagian
gumpalan partikel [81]. Selanjutnya, pembentukan  SrTiO 3 nanokubus  dilakukan dengan  langkah  yang  sama  dengan  yang dilakukan Mao dkk akan tetapi rasio material awal dirubah tanpa menggunakan surfaktan, yaitu  Sr:Ti:NaCl  adalah  3:2:20  [82].  Langkah kerja  ini  mampu  membentuk  kristal  tunggal SrTiO 3 nanokubus  dengan  ukuran  berkisar ∼ 120 nm. Berdasarkan dua laporan ini, maka bisa dilihat bahwasanya penambahan surfaktan  non  ionik  ke  dalam  reaksi  mampu memperkecil  ukuran  partikel  nanokubus. Pembentukan produk dengan teknik lelehan garam  melalui  dua  tahap  yaitu  tahap  reaksi dan tahap pertumbuhan partikel. Pada tahap reaksi, derajat saturasi tinggi sementara pada tahap pertumbuhan partikel derajat saturasi menjadi  rendah.  Produk  dengan  morfologi tertentu,  seperti  ukuran  nano  dan  bentuk kubus bisa diperoleh dengan cara mengendalikan  kondisi  reaksi  pada  kedua tahap ini. Sebagai contoh, adanya penambahan  surfaktan  non  ionik  pada pembentukan SrTiO 3 nanokubus akan mempengaruhi tahap pertumbuhan partikel. Tahap pertumbuhan ini ditentukan oleh laju pertumbuhan  partikel,  sementara  laju pertumbuhan  partikel  ditentukan  oleh kelarutan  dan  koefisien  difusi  SrTiO 3 .  Pada tahap  pertumbuhan,  surfaktan  non  ionik

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
akan membantu menurunkan energi permukaan inti SrTiO 3 yang sudah terbentuk pada  tahap  reaksi.  Penurunan  energi permukaan inti menyebabkan derajat supersaturasi yang rendah sehingga menghasilkan  morfologi  kubus  pada  saat kesetimbangan tercapai.
Selain  mengubah  parameter  reaksi  lelehan garam,  modifikasi  metoda  ini  juga  bisa dilakukan dalam menghasilkan SrTiO 3 nanokubus, seperti yang dilaporkan oleh Liu [83]. Metoda  ini  dinamakan  metoda  lelehan garam  dimodifikasi  dengan  jalur  Pechini. Garam  yang  digunakan  adalah  KNO 3 yang terbentuk melalui reaksi material awal kalium titanium  oksalat  (K 2 TiO(C 2 O 4 ) 2 .2H 2 O)  dan stronsium  nitrat  dalam  larutan  asam  nitrat. Setelah  itu,  garam  KNO 3 yang  terbentuk menjadi  media  reaksi  dan  agen  oksidator prekursor  awal  molekul  polimer  yang terbentuk.  Kemudian  prekursor  dalam bentuk  gel  dikalsinasi  pada  rentang  suhu antara  440-800 o C  selama  2  jam.  Produk memiliki kristalinitas yang tinggi dan partikel kubus  yang  terbentuk  berukuran  10-40  nm, namun  masih  ditemukan  partikel  kubus berukuran besar akibat proses penggumpalan  kubus  berukuran  kecil. Walaupun  partikel  SrTiO 3 nanokubus  yang disintesis  belum  menunjukkan  keseragaman
bentuk  yang  tinggi,  akan  tetapi  metoda sintesis yang digunakan menunjukkan teknik sintesis  yang  sederhana  dan  ekonomis sehingga berpotensi untuk dikembangkan.

## 2.4 Sol-Gel
Metoda  sol  gel  menjadi  salah  satu  teknik sintesis yang digunakan dalam pembentukan SrTiO 3 nanokubus  karena  memiliki  proses sintesis yang sederhana baik dari segi waktu maupun suhu sintesis. Pada dasarnya, proses sol-gel  adalah  sintesis  jaringan  anorganik melalui rekasi kimia dalam larutan pada suhu rendah.  Prinsip  utama  proses  sol-gel  dalam pembentukan  senyawa  anorganik  adalah reaksi  hidrolisis  dan  kondensasi  dari prekursor  yang  diikuti  dengan  pemanasan pada suhu tinggi untuk mendorong polimerisasi  [84],  [85].  Secara  rinci,  tahapan proses  sol-gel  adalah  pemilihan  prekursor, hidrolisis, kondensasi, pengeringan, pemadatan dan pemanasan.
Umumnya  prekursor  yang  digunakan  pada metoda  ini  adalah  logam  alkoksida  (M(OR) n ; M:  ion  logam,  OR:  grup  alkil)  karena umumnya  larut  baik  dalam  pelarut  umum seperti  air  dan  alkohol.    Selain  logam alkoksida, prekursor lain yang bisa digunakan adalah  prekursor  yang  mampu  membentuk monomer  atau  oligomer  anorganik  yang reaktif, hal ini bertujuan untuk menghasilkan

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
muatan  permukaan  yang  cukup  agar  tidak terjadi penggumpalan dan pengedapan. Pada  saat  reaksi  hidrolisis  berlangsung, dihasilkan monomer-monomer atau oligomer-oligomer  reaktif  didalam  larutan yang akan menentukan sifat sol dan gel. Oleh karena  itu,  laju  hidrolisis  harus  dikendalikan dengan  mengatur  beberapa  parameter termodinamika seperti pelarut, pH, suhu dan ligan kompleks.
Proses  kondensasi  merupakan  langkah lanjutan  setelah  hidrolisis  dimana  monomer atau  oligomer  reaktif  hasil  reaksi  hidrolisis akan  membentuk  jaringan  oksida  polimer anorganik melalui proses polimerisasi sehingga polimer ini membentuk koloid yang terdistribusi  secara  merata  didalam  larutan, atau  le bih  dikenal  dengan  “sol”.  Proses polimerisasi  ini  berlangsung  secara  terus- menerus hingga terbentuk gel, dimana gel ini dibentuk  oleh  partikel  polimer  anorganik yang berukuran pada rentang 1 nm hingga 1 µm yang dienkapsulasi oleh pelarut. Penghilangan pelarut melalui proses pengeringan biasanya diikuti dengan penyusutan.  Pada  tahap  ini,  sering  dijumpai retakan  yang  diakibatkan  oleh  interaksi kimia/fisika antara cairan dengan dinding pori sehingga  muncul  daya  kapilaritas  dan pembentukan tegangan selama
cairan/pelarut dihilangkan dari pori. Interaksi kimia/fisika disebabkan oleh adanya grup OH pada  dinding  pori  yang  membentuk  ikatan hidrogen  dengan  air  atau  pelarut.  Oleh karena  itu  proses  pengeringan  harus dilakukan  secara  bertahap  dan  perlahan untuk  menghindari  tegangan  dan  daya kapilaritas  sehingga  diperoleh  gel  padat dengan  densitas  yang  tinggi.  Setelah  itu, proses  pemanasan  gel  merupakan  proses akhir dari teknik sol-gel dimana pada tahap ini akan terjadi penguapan monomer yang tidak bereaksi  secara  sempurna  membentuk polimer [86].
Secara teknis, pembentukan senyawa oksida nanopartikel  melalui  teknik  sol-gel  mampu mengontrol  morfologi,  ukuran  dan  bentuk partikel  produk  akhir,  namun,  dalam pengerjaannya  membutuhkan  prekursor logam alkoksida yang relatif mahal, program kalsinasi yang membutuhkan post-treatment sampel dan pendinginan yang harus dikontrol agar  tidak  terjadi  cacat,  sehingga  dalam mensintesis senyawa oksida semua parameter  sintesis  dipersiapkan  secara terukur, tepat dan teliti [87].
SrTiO 3 berbentuk  kubus  disiapkan  melalui teknik  sol-gel  yang  dilanjutkan  dengan hidrotermal  telah  dilaporkan  oleh  Xu  dkk [88]. Tahap awal pembentukan sol dilakukan

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
dengan melarutkan stronsium asetat kedalam asam asetat kemudian dicampurkan dengan larutan titanium butoksida yang telah dilarutkan  dengan  etanol.  Penguapan  asam asetat dan etanol secara perlahan membentuk  gel  yang  merupakan  prekursor pada  proses  hidrotermal.  Gel  prekursor dituangkan  ke  dalam  autoclave  dan ditambahkan NaOH sampai terisi 80% bagian bejana Teflon. Setelah itu larutan dipanaskan, didinginkan,  dicuci  dan  keringkan  sehingga diperoleh  bubuk  halus.  Evolusi  morfologi partikel  SrTiO 3 nanokubus  bisa  diamati dengan  jelas  melalui  foto  SEM  dan  TEM dimana  partikel  berbentuk  kubus  diperoleh pada  tahap  akhir  proses  hidrotermal. Berdasarkan  penelitian  ini  bisa  diketahui bahwasanya  penggunaan  teknik  sol-gel dilakukan untuk memperoleh tingkat dispersi koloid  yang  tinggi  dan  merata  di  dalam larutan,  sementara  teknik  hidrotermal mampu mengatur laju pertumbuhan partikel dan mengendalikan morfologi kubus partikel SrTiO 3 menjadi lebih seragam.
Teknik  sol-gel  yang  dibantu  dengan  teknik padatan  juga  mampu  menghasilkan  SrTiO 3 nanokubus  yang  lebih  simetri  dengan permukaan sisi yang halus [89].
Pembentukan sol dilakukan dengan pencampuran  larutan  asam  klorida  dalam
etanol dengan tetrabutiltitanat dan stronsium  karbonat  yang  dilarutkan  dalam etanol.  Proses  pendinginan  sol  secara perlahan membentuk gel stronsium karbonat/titanium  oksida  yang  berfungsi sebagai prekursor, selanjutnya, prekursor gel ini dikeringkan dan disinter pada suhu tinggi. Proses  sol-gel  dalam  pembentukan  SrTiO 3 nanokubus  ini  menghasilkan  produk  dengan kristalinitas yang tinggi dikarenakan prekursor gel titanium dioksida menyelimuti stronsium  karbonat  secara  merata.  Hal  ini meningkatkan  kontak  area  antar  reaktan, memfasilitasi  difusi  antar  unsur  penyusun dan  mendorong  proses  kinetika  reaksi. Titanium dioksida  pada permukaan  bereaksi secara  langsung  dengan  stronsium  karbonat yang  berada  pada  bagian  dalam,  kemudian membentuk  inti  dan  tumbuh  pada  antar muka kedua fasa ini.

## 2.5 Sintesis Lainnya
Selain  dari  beberapa  metoda  sintesis  yang sudah  dijelaskan  sebelumnya,  ada  juga beberapa  teknik  sintesis  lain  yang  pernah dilaporkan  dalam  mensintesis  polikristalin SrTiO 3 nanokubus. Metoda sol-pengendapan cepat  ( rapid  sol - precipitation )  menggunakan trietilen  glikol  (TEG)  digunakan  untuk mengontrol  laju  hidrolisis  tetra  butil  titanat dalam membentuk sol hiper stabil. Sol hiper

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
stabil  ini  terdiri  dari  partikel  SrTiO 3 yang tersebar merata di dalam larutan dikarenakan  TEG  melapisi  permukaannya. Pengendapan  sol  hiper  stabil  dilakukan dengan  penambahan  sejumlah  air  sehingga molekul TEG pada permukaan partikel lepas. Proses pembentukan partikel SrTiO 3 nanokubus  dikarenakan  adanya  serapan lapisan  TEG  pada  permukaan  partikel  yang lanjutkan  dengan  pematangan  Oswald ( Oswald  ripening ).  Pada  reaksi  ini,  TEG menempel  pada  bidang  kristal  dengan konsentrasi  ion  Ti  yang  tinggi  sehingga menurunkan  energi  permukaan  secara drastis.  Proses  ini  menyebabkan  laju pertumbuhan  butiran  menjadi  lambat, sehingga  mampu  menekan  pembentukan morfologi yang tidak merata [90][91]. Metoda  wadah  terbuka  ( open - bench )  juga berhasil  membentuk  SrTiO 3 nanokubus dengan ukuran 60 nm seperti yang dilaporkan oleh  Su  dkk.  Teknik  ini  tidak  membutuhkan kondisi  khusus  seperti  lingkungan  gas lembam ( inert gas ), tekanan dan suhu tinggi.
Metoda  ini  mampu  memperkecil  ukuran partikel  melalui  pendekatan  misel  terbalik ( riverse  micelle  approach )  dengan  cara merubah rasio surfaktan-air sehingga material  awal  anorganik  terkurung  didalam misel  dan  bereaksi  didalam  fasa  berair  [92].
Selanjutnya,  metoda  sintesis  sonokimia sederhana  ( facile  sonochemical  synthesis ) dengan  cara ultrasonic - irradiation selama  2 jam  pada  suhu  kamar  dalam  atmofir  udara. SrTiO 3 nanokubus  bercampur  membentuk komposit  dengan  oksida  grafen  dengan ukuran  100  nm.  Berdasarkan  foto  TEM diketahui  bahwa  bentuk  kubus  partikel  ini belum simetri sehingga dibutuhkan pengaturan kondisi sintesis lebih lanjut [93]. Metoda  lain  yang  pernah  dilaporkan  dalam pembentukan SrTiO 3 nanokubus adalah spray freezing  freeze  drying  approach  [94],  [95]. Sintesis  ini  bisa  membentuk  partikel nanokubus  yang  halus  dan  memperkecil ukurannya  dalam  rentang  10-30  nm. Pengendalian  bentuk  dan  ukuran  dilakukan pada  suhu  kamar  melalui  pembentukan jaringan  kation  yang  teratur  antara  Ti(IV) laktat dengan peptida berbasis gelatin. Selain mampu  mengatur  bentuk  dan  ukuran, jaringan ini juga mampu menekan pembentukan  stronsium  karbonat  yang menjadi  kontaminan  utama  dalam  sintesis SrTiO 3 .
Berdasarkan  hasil  penelitian-penelitian  yang telah  dipaparkan  diatas,  terlihat  bahwa teknik pembentukan SrTiO 3 nanokubus terus berkembang dengan pesat dan bisa dilakukan dengan berbagai metoda ataupun modifikasi
metoda  induk.  Perkembangan  penelitian tersebut  memperlihatkan  bahwa  metoda yang  digunakan  dalam  pembentukan  SrTiO 3 nanokubus adalah beragam. Akan tetapi dari sejumlah  metoda  tersebut,  maka  metoda hidrotermal  dan  solvotermal  secara  teknis mampu  menghasilkan  SrTiO 3 nanokubus dengan  bentuk  yang  lebih  simetri  dimensi kubusnya,  sehingga  dapat diperoleh  partikel nano kubus dengan distribusi ukuran partikel yang  sempit  dan  bentuk  yang  seragam dengan  permukaan  sisi  yang  halus,  rusuk tajam dan sudut siku.

## 3 Termoelektrik
Termolektrik  merupakan  konversi  langsung energi  panas  menjadi  energi  listrik  dengan memanfaatkan  efek Seeback yang  pertama kali ditemukan oleh Thomas Johann Seeback tahun  1821  [96].  Prinsip  kerja  efek Seeback pada  pembangkit  termoelektrik  adalah  jika ada  dua  buah  material  atau  lempeng  logam yang  tersambung  pada  lingkungan  dengan suhu  yang  berbeda  maka  di  dalam  material atau lempeng logam tersebut akan mengalir arus  listrik.  Adapun  struktur  generator  dari termoelektrik dapat dilihat pada Gambar 5
Gambar 5. Rangkaian pembangkit termoelektrik
Gambar 5 menunjukkan rangkaian generator termoelektrik yang terdiri dari suatu susunan seri  elemen  semikonduktor  tipe-p,  yaitu material  yang  kekurangan  elektron,  dan susunan  seri  elemen  semikonduktor  tipe-n,
adalah  material  yang  kelebihan  elektron. Panas masuk pada salah satu sisi sementara pada sisi lainnya didinginkan. Transfer panas tersebut  menghasilkan  suatu  tegangan  yang melewati material termoelektrik dan

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
menghasilkan  tegangan  listrik  pada  setiap gradien suhu [97]. Pada saat panas diberikan pada  satu  sisi  dan  didinginkan  pada  sisi lainnya,  maka  elektron pada  sisi panas akan bergerak dengan kecepatan aliran yang lebih tinggi  dibandingkan  dibagian  sisi  dingin. Kecepatan  elektron  yang  lebih  tinggi  ini menyebabkan  elektron  dari  sisi  panas  akan mengalami  difusi  ke  sisi  dingin  dan menimbulkan  medan  listrik  pada  material yang  dilaluinya.  Material  termolektrik  yang terdiri  dari  semikonduktor  tipe-p  dan  tipe-n yang  disusun  seri  dalam  sebuah  rangkaian tertutup  akan  mengalami  perpindahan elektron  dari  sisi  panas  menuju  sisi  dingin dengan adanya perbedaan suhu [98].
Potensi material untuk aplikasi termoelektrik dievaluasi  dengan  parameter  tanpa  satuan angka jasa ( dimensionless figure of merit /ZT),
𝑍𝑇 = 𝜎𝑆 2 κ 𝑇 (3)
dimana S adalah koefisien Seebeck (  V/K), σ adalah  hantaran  listrik  (S/cm),  dan  κ  adalah hantaran  panas  (W/mK)  yang  terdiri  dari kontribusi hantaran panas pembawa muatan (elektron) ( 𝜅 𝑒 ) dan kontribusi hantaran panas kisi/fonon ( 𝜅 𝑙 ) dan T (K) adalah suhu absolut [99], sementara bilangan σS 2 dikenal dengan faktor daya ( power factor ). Ketiga parameter termoelektrik  ini  harus  bernilai  optimum untuk  mendapatkan  nilai ZT yang  tinggi dengan  cara  mencapai  nilai  interkorelasi maksimumnya,  seperti  yang  terlihat  pada Gambar 6.
Gambar 6. Interkorelasi parameter termoelektrik

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
Material  dengan  potensi  termoelektrik  yang tinggi  memiliki  koefisien Seebeck dan hantaran  listrik  yang  tinggi,  sedangkan hantaran termalnya rendah, sehingga nilai ZT menjadi  tinggi.  Oleh  karena  itu,  ketiga parameter  (σ,  S,  dan  κ)  harus  dikontrol sehingga  nilai ZT yang  tinggi  akan memberikan efisiensi konversi ener gi (η) juga tinggi [100], [101].
𝜂 = 𝛥𝑇 𝑇ℎ √1+𝑍𝑇 √1+𝑍𝑇 −1 + 𝑇𝑐 𝑇ℎ (4)
dimana  ΔT/Th  adalah  efisiensi Carnot ,  T c adalah suhu sisi yang dingin dan T h adalah sisi suhu  yang  panas.  Berdasarkan  rumus  diatas bisa diketahui bahwa nilai ZT memiliki peran utama dalam meningkatkan efisiensi konversi energi material termoelektrik.
Hingga  saat  ini,  material  termoelektrik dengan  kinerja  terbaik  masih  dimiliki  oleh material  berbasis  kalkogenida  seperti  PbTe dan  BiTe  [102].  Namun  bahan  ini  memiliki keterbatasan jika diaplikasikan secara komersial terkait dengan toksisitas. Berbeda dengan  material  termoelektrik  berbasis oksida,  silika  dan  skatterudit  yang  memiliki keamanan  biologis,  kompetibel  terhadap lingkungan  dan  bisa  dioptimalkan  untuk memiliki  nilai ZT tinggi  dan  kinerja  yang optimal.  Beberapa  material  yang  berpotensi sebagai  material  termoelektrik  beserta  nilai ZT nya bisa dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Nilai ZT beberapa material termoelektrik tipe-n

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83

## 3.1 Termoelektrik
Material  termoelektrik  berbasis  oksida semikonduktor  seperti  SrTiO 3 memilki potensi  besar  dalam  meningkatkan  nilai ZT dengan  mengatur  interkorelasi  3  parameter termoelektriknya  yaitu  hantaran  listrik, koefisien Seebeck dan  hantaran  panas.
Hantaran  listrik  (σ)  material  semikonduktor sangat dipengaruhi oleh konsentrasi pembawa  ( carrier  concentration )  yaitu elektron atau lubang ( hole ) dan mobilitasnya, sesuai dengan rumus berikut: σ= e.μ e/p . n e/p
(5)
dimana  μ e adalah  mobilitas  elektron,  μ p adalah  mobilitas hole ,  n  adalah  jumlah elektron ( number of electrons ) dan p adalah jumlah lubang ( number of holes ).
Berdasarkan  rumus  ini  bisa  diketahui bahwasanya  untuk  meningkatkan  hantaran listrik suatu material maka jumlah pembawa dan mobilitasnya harus tinggi.
Peningkatan  konsentrasi  pembawa  pada material semikonduktor tipe-n bisa dilakukan melalui  pendopingan  elektron  atau  disebut juga  dengan  donor  dopan.  Selain  itu, pengotor  dan  suhu  juga  mempengaruhi hantaran  listrik  material  ini.  Parameter  lain seperti  ukuran  butir,  regangan,  dan konstanta  kisi  juga  telah  ditemukan mempengaruhi  hantaran  listrik  [103].  Shang
melaporkan  bahwa  SrTiO 3 yang  didoping dengan  ion  La 3+ dengan  metoda  reaksi solid state konvensional  dapat  meningkatkan hantaran  listriknya  pada  suhu  ruang  [104]. Selanjutnya  Li  melaporkan  telah  melakukan pendopingan  ion  Y 3+ terhadap  perovskit SrTiO 3 sebagai anoda untuk SOFC (Solid Oxide Fuel  Cell )  dengan  metoda  reaksi solid  state . Hasilnya  menunjukkan  bahwa  pendopingan dengan ion Y 3+ terbukti dapat meningkatkan hantaran listriknya [105]. Penelitian lain yang menunjukkan  bahwa  pendopingan  dapat meningkatkan  hantaran  listrik  adalah  Shang yang melaporkan pendopingan ion La dengan SrTiO 3 melalui metoda sol-gel dan SPS ( Spark
Plama
Sintering ). Hantaran listriknya meningkat  seiring  dengan  meningkatnya suhu  SPS  disebabkan  oleh  peningkatan kepadatan  relatif,  ukuran  butir,  dan kekosongan  oksigen  karena  berkurangnya atmosfir SPS [106].
Pada dasarnya nilai koefisien Seebeck sangat bergantung  pada  celah  pita  dan  konsentrasi pembawa.  Selain  itu,  koefisien Seebeck juga bergantung  pada  suhu  absolut,  komposisi, konsentrasi  pembawa  muatan,  dan  struktur kristal semikonduktor. Kriteria untuk mengukur  koefisien Seebeck dari  material termoelektrik  adalah  sebagai  berikut:  (1) suhu  dan  tegangan  harus  diukur  secara

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
bersamaan  ketika  sistem  dalam  keadaan stabil, (2) respon tegangan terhadap gradien suhu harus linier, dan (3) suhu dan tegangan harus  diukur  pada  titik  yang  sama.  Strategi untuk  meningkatkan  koefisien Seebeck adalah,  1)  meningkatkan  ketergantungan energi  µ(E)  dengan  mekanisme  hamburan, dan  hal  ini  erat  kaitannya  dengan  pembawa muatan dan, 2) meningkatkan
ketergantungan energi n(E) dengan peningkatan  DOS  ( density  of  states ) lokal/parsial  [103].  Strategi  lain  untuk meningkatkan  koefisien Seebeck adalah menerapkan  fenomena  gas  elektron  2 dimensi  ( two-dimensional  electron  gas /2- DEG) pada material padatan ( bulk ).
Perhitungan  teoritis  menghasilkan  nilai koefisien Seebeck pada 2-DEG yang terkurung diantara  lapisan  sel  unit  SrTiO 3 meningkat secara  signifikan  sementara  nilai  hantaran listrik tetap terjaga [107].
Hantaran  panas  digambarkan  dalam  teori kuantum  sebagai  hamburan  energi  getaran melalui ikatan kimia yang berosolasi seragam diantara  molekul  atau molekul  tetangganya, istilahnya  sering  disebut  dengan  fonon ( phonon ).  Penerapan  teori  mengenai  fonon ini diekspresikan sebagai hantaran panas kisi ( 𝜅 𝑙 ) sebagai berikut:
𝜅 𝑙 = 1 3 𝐶 𝑣 𝑙𝑣 (6)
Dimana 𝐶 𝑣 adalah  kapasitas  panas, 𝑙 adalah jarak  luang  rata-rata  fonon  ( phonon  mean free  path )  dan  v  adalah  kecepatan  fonon ( phonon velocity ). Persamaan ini menerangkan  bahwa  hantaran  panas  kisi merupakan fungsi jarak luang rata-rata fonon dan  kecepatan  fonon.  Jarak  luang  rata-rata fonon  merupakan  jarak  rata-rata  yang ditempuh fonon diantara dua tumbukan dan jarak ini dipengaruhi oleh sejumlah hamburan.  Dalam  sistem  homogen,  jarak luang rata-rata fonon tidak bisa lebih pendek dari  jarak  antar  atom,  akan  tetapi,  pada sistem  yang  tidak  homogen  hal  ini memungkinkan  [108].  Oleh  karena  itu, pendekatan struktur nano dengan morfologi spesifik sangat memungkinkan dalam menurunkan  hantaran  panas  SrTiO 3 secara signifikan.

## 3.2 Strategi Penurunan Hantaran Termal Melalui Struktur Nano
Penerapan  arsitektur  nano  pada  material termoelektrik telah terbukti mampu meningkatkan  performanya  sebagai  salah satu  material  pembangkit  energi  yang menjanjikan.  Beberapa  konsep  maupun strategi  telah  diaplikasikan  pada  arsitektur nano  material  termoelektrik  antara  lain,  1)

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
Aplikasi struktur nano. Konsep dasar strategi ini  pada  material  termolektrik  padatan adalah  penurunan  hantaran  panas  baik hantaran panas elektronik maupun hantaran panas  kisi.  Usaha  ini  bisa  dicapai  melalui penurunan  ukuran  butiran  ke  skala  nano sehingga  mampu  meningkatkan  hamburan fonon,  sementara  hantaran  listrik  tidak berubah.  Dalam  hal  hantaran  panas  kisi, peningkatan hamburan fonon akan memperpendek  jarak  luang  rata-rata  fonon sehingga  sangat  efektif  dalam  menurunkan hantaran  kisi  [109].  2) Quantum  well superlattices .  Konsep  ini  dikemukakan  oleh Hicks,  Herman  dan  Dresselhaus  dimana  dua struktur pita material dijadikan menjadi satu sistem  penghantar  sehingga  sangat  efektif dalam  meningkatkan  nilai ZT .  Strategi  ini diterapkan dengan membentuk struktur yang berlapis  lapis,  sehingga  muncul  efek kurungan kuantum disepanjang antar lapisan struktur.  Efek  kurungan  kuanta  ini  sangat efektif dalam meningkatkan density of states (DOS)  di  dekat  energi  Fermi  sehingga koefisien Seebeck menjadi  naik  [110].  Selain itu,  pengaruh superlattice juga  sangat berpengaruh  terhadap  hantaran  panas karena antar muka lapisan-lapisan ini sangat efektif dalam menghamburkan fonon sehingga hantaran panas kisi menjadi turun.
3)  Pendekatan  kaca  fonon  kristal  elektron ( phonon-glass electron crystal /PGEC). Strategi yang
digunakan untuk mengoptimalkan  parameter  termoeletrik untuk mendapatkan nilai ZT yang tinggi yang diusulkan  oleh  Slack.  Tujuan  dari  PGEC  ini untuk  meningkatkan  nilai ZT dengan  cara merekayasa struktur kristal sehingga menghasilkan  hantaran  panas  yang  rendah seperti struktur kaca dan hantaran listrik yang tinggi  seperti  kristal  tunggal.  Kelebihan konsep  PGEC  ini  adalah  optimalisasi  sifat listrik dan sifat termal dapat dilakukan pada waktu  yang  bersamaan  [111].  Penerapan  3 konsep  dalam  penurunkan  hantaran  panas pada  material  SrTiO 3 sudah  dilaporkan  oleh beberapa  peneliti  seperti  yang  ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8 menunjukkan data hantaran panas material  SrTiO 3 dengan  beberapa  morfologi dan  ukuran  partikel  yang  diukur  pada  suhu kamar.  Hasil  pengukuran  menunjukkan bahwa  pendekatan  nano  arsitektur  mampu menurunkan  hanatran  listrik  SrTiO 3 secara signifikan, terlebih lagi, pembentukan partikel  dengan  morfologi  nanokubus  paling efektif  dalam  menurunkan  hantaran  panas [112] – [116].
Gambar 8. Nilai hantaran panas material SrTiO 3
3.3
Potensi  SrTiO 3 Nanokubus  Sebagai Material Termoelektrik
Penelitian  mengenai  potensi  SrTiO 3 sebagai salah  satu  material  oksida  semikonduktor termoelektrik  yang  menjanjikan  masih  terus mendapatkan perhatian tinggi hingga saat ini. Hal ini dikarenakan SrTiO 3 memiliki toksisitas yang rendah, kestabilan kimia yang tinggi dan yang  paling  menguntungkan  adalah  rentang aplikasi  suhu  yang  lebar  mulai  dari  300  ⁰C sampai  1100  ⁰C.  Secara  terapan,  rentang suhu  ini  banyak  digunakan  oleh  manusia untuk  kehidupannya  sehari-hari,  terutama pada  mesin  kendaraan  bermotor  atau automobile . Hasil penelitian secara
eksperimental  telah  menunjukkan  bahwa SrTiO 3 memiliki  nilai  hantaran  listrik  dan koefisien Seebeck yang  tinggi,  namun peningkatan nilai ZT belum bisa dioptimalkan karena  hantaran  panasnya  juga  tinggi. Berbagai  modifikasi  sudah  dilakukan  untuk meningkatkan nilai ketiga parameter termoelektrik  sehingga  bisa  dicapai  nilai ZT SrTiO 3 yang  sebanding  dengan  material berbasis  telurida  [117].  Sampai  saat  ini dilaporkan  bahwa  nilai ZT tertinggi  yang dimiliki  oleh  material  padat  SrTiO 3 adalah SrTiO 3 didoping  dengan  10%  mol  lantanum dan  10%  mol  niobium  dengan  nilai ZT >0,6 pada suhu 1000-1100 K [118].

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
Pada material semikonduktor, sifat hantaran listrik  berbanding  lurus  dengan  hantaran panasnya,  dimana  jika  suatu  material hantaran  listriknya  tinggi  maka  hantaran panasnya  juga  tinggi.  Mekanisme  hantaran listrik dan hantaran panas memiliki kesamaan,  dimana  elektron  atau  lubang berfungsi  sebagai  pembawa  ( carrier ).  Jika jumlah  pembawa  di  dalam  material meningkat  maka  hantaran  listrik  dan hantaran  panasnya  juga  meningkat.  Oleh karena itu, usaha penurunan hantaran panas melalui  pengendalian  jumlah  pembawa memberi  pengaruh  langsung  terhadap hantaran  listrik.  Berdasarkan  fenomena  ini, maka  pengendalian  hantaran  panas  melalui rekayasa  struktur  lebih  memungkinkan, karena  hal  ini  tidak  mempengaruhi  nilai hantaran listrik pada material semikonduktor.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Ohta  dkk, membuka peluang untuk melakukan rekayasa struktur pada material SrTiO 3 dalam hal  penurunan  hantaran  panasnya.  Prinsip rekayasa  struktur  ini  adalah  pembentukan superlattice (sejumlah  lapisan  kisi  kristal) dengan  menyusun  lapisan  SrTiO 3 dengan lapisan SrTiO 3 yang didoping dengan 20%Nb (0,2Nb-SrTiO 3 )  secara  teratur  membentuk lapis  tipis superlattice SrTiO 3 /0,2Nb-SrTiO 3
(STO/0,2Nb-STO).  Pada  saat superlattice ini disusun  dengan  ketebalan  STO  4  sel  unit lapisan  0,2Nb-STO  9  sel  unit,  maka  nilai koefisien Seebeck naik menjadi 4,4 kali lipat dibandingkan Nb-STO keramik padatan tanpa merobah  nilai  hantaran  listriknya,  sehingga diperoleh  nilai ZT sebesar  2,4  pada  suhu kamar. Pengukuran menunjukkan bahwa nilai koefisien  Seebeck  semakin  tinggi  jika ketebalan lapis tipis semakin mengecil [107]. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  efek  kurungan kuantum  ( quantum  confinement )  berlaku untuk lapis tipis STO/0,2Nb-STO dimana STO berperan sebagai pembatas ( barrier ) sementara  0,2Nb-STO  sebagai  sumur  ( well ) tempat fenomena gas elektron 2 dimensi ( 2- dimensional  electron  gas /2DEG)  terjadi. Sebagai tambahan, Mune dkk juga melaporkan  bahwa  jika  ketebalan  STO sebagai  pembatas  berkisar  16  sel  unit  (6,25 nm)  maka  lapis  tipis  ini  tetap  stabil  sampai suhu 900 K [119].
Penemuan ini memunculkan ide baru dalam merancang  keramik  padat  SrTiO 3 struktur nano  yang  dibatasi  oleh  2DEG  sebagai material  termoelektrik  yang  menjanjikan [38].  Keramik  padat  ini  terdiri  dari  susunan nanokubus yang disusun bertumpuk membentuk  kubus  besar  atau  disebut  juga dengan  SrTiO 3 3-dimensi  (3D  STO).  Batas

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
antar  nanokubus  adalah  batas  butiran  yang terdiri  dari  0,2Nb-STO  sementara  interior nanokubus  terdiri  dari  10%  La-STO  (0,1La- STO).  Batas  butiran  yang  memisahkan nanokubus berperan sebagai 2DEG sekaligus sebagai tempat fonon dihamburkan. Material ini diharapkan mampu menggabungkan efek kurungan kuantum dengan hamburan fonon pada  batas  butiran  untuk  menurunkan hantaran  panas  kisi  sehingga  mencapai  nilai ZT seperti  pada  lapis  tipis  STO/0,2Nb-STO.
Hasil  perhitungan  nilai ZT model  keramik padat ini diperkirakan mencapai 0,8 pada 300 K, dimana nilai ini sebanding dengan nilai ZT material bismut telurida (Bi 2 Te 3 ).
Penelitian  secara  teoritis  ini  dilanjutkan dengan eksperimental oleh beberapa peneliti di  laboratorium  untuk  mensintesis  material padat  3D-SrTiO 3 .  Namun,  untuk  mencapai target  ini,  ada  beberapa  langkah  yang terlebih dahulu dilakukan yaitu: 1) mensintesis senyawa induk SrTiO 3 nanokubus yang  didoping  dengan  10%  La  (0,1La-STO) dengan  sebaran  ukuran  yang  sempit  dan bentuk kubus yang seragam dan simetris. 2) melapisi  senyawa  induk  SrTiO 3 nanokubus dengan  0,2Nb-STO  dengan  ketebalan  yang sama membentuk 0,1La-STO/0,2Nb-STO dan 3)  menyusun  nanokubus  0,1La-STO/0,2Nb- STO membentuk 3D-0,1LaSTO/0,2Nb-STO.
Sintesis  SrTiO 3 nanokubus  dengan  sebaran ukuran  yang  sempit  dan  bentuk  kubus  yang seragam  dan  simetris  memiliki  tantangan tersendiri,  karena  dibutuhkan  teknik  khusus untuk pengendalian pembentukan morfologi partikelnya.  Beberapa  teknik  sintesis  SrTiO 3 nanokubus sudah dilaporkan dan pengukuran sifat  termoelektriknya juga  sudah  dilakukan. Dang  dkk  membentuk  lapis  tipis  dengan menyusun partikulat SrTiO 3 nanokubus yang didoping  dengan  lanthanum  [36].  Susunan nanokubus  meningkatkan  hamburan  fonon dipermukaan  nanokubus  sehingga  hantaran panas turun secara berarti. Nilai ZT lapis tipis La-SrTiO 3 mencapai  0,2  pada  suhu  kamar, sehingga  bisa  dikatakan  bahwa  penyusunan struktur  nanokubus  memberikan  kelebihan dalam meningkatkan sifat termoelektrik. Efek  struktur  nano  dan  pendopingan beberapa  unsur  tanah  jarang  mampu meningkatkan nilai ketiga parameter termoelektrik  [120].  Pembentukan  batas butiran diantara partikel nanokubus berukuran  ~20  nm  telah  menimbulkan beberapa  efek  yang  menguntungkan  dalam peningkatan sifat termoelektrik.
Pendopingan  dengan  ukuran  ion  terkecil pada  unsur  tanah  jarang  yaitu  yitrium membentuk  Y 0.2 Sr 0.8 TiO 3 nanokubus  telah meningkatkan  nilai  koefisien Seebeck secara

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
efektif. Hal ini dikarenakan adanya fenomena penyaringan  energi  pada  batas  butiran  yang disebabkan  oleh  pembentukan  halangan potensial  ( potential  barriers )  sehingga elektron dengan energi rendah tidak mampu melewati  batas  butiran.  Selain  itu,  batas butiran  pada  butiran  nano  sangat  efektif sebagai  media  penghambur  fonon  sehingga diperoleh  penurunan  nilai  hantaran  panas lebih  dua  kali  lipat  pada  suhu  500  ⁰C dibandingkan yang dilaporkan oleh Muta dkk [121].
Peningkatan  nilai  parameter  termoelektrik juga  dilaporkan  oleh  Devi  dkk  dengan menyiapkan padatan SrTiO3 nanokubus yang disintesis dengan metoda hidrotermal [122]. Nilai  faktor  daya  mengalami  peningkatan dikarenakan  peningkatan  koefisien Seebeck akibat perubahan morfologi partikel menjadi nanokubus. Meskipun tidak dilakukan pengukuran  hantaran  panas  sampel,  akan tetapi  bisa  diperkirakan  bahwa  struktur nanokubus efektif dalam mengurangi hantaran  panas  kisi  melalui  mekanisme hamburan fonon.

## 4. Kesimpulan
Gambaran  mengenai  potensi  material semikonduktor  SrTiO 3 nanokubus  sebagai material  termolektrik  telah  dibahas  pada
tinjauan ini dalam konteks peningkatan sifat termoelektrik  melalui  penurunan  hantaran panas.  Desain  morfologi  kubus  berstruktur nano membentuk material keramik padat 3D- STO yang diusulkan oleh Koumoto dkk telah membuka peluang dalam meningkatkan sifat termoelektrik  SrTiO 3 secara  menyeluruh. Pembentukan daerah 2DEG diantara nanokubus  efektif  meningkatkan  koefisien Seebeck secara  nyata  melalui  mekanisme penyaringan  energi.  Sementara  itu,  bidang antar muka nanokubus menjadi tempat yang efektif untuk menghamburkan fonon, sehingga  mampu  menurunkan  hantaran panas  kisi.  Hal  yang  paling  menonjol  dari desain 3D-STO ini adalah hantaran listrik tidak mengalami perubahan sehingga nilai ZT bisa meningkat  secara  tajam  sebesar  0,8  pada suhu  ruang  sehingga  nilai  ini  sebanding dengan  material  komersial  bismuth  telurida (Bi 2 Te 3 ).  Usaha  dalam  mewujudkan  ide  ini tentunya dibutuhkan usaha yang kuat sebab beberapa langkah penelitian harus dilakukan secara  tepat  dan  teliti.  Berawal  dari mempersiapkan  sampel  SrTiO 3 nanokubus dengan  kristalinitas  tinggi  dan  morfologi nanokubus  yang  seragam,  maka  beberapa teknik  sintesis  telah  dilakukan,  seperti, hidrotermal, solvotermal, lelehan garam, sol- gel dan teknik lainnya. Foto morfologi partikel
dengan  HR-TEM  menunjukkan  bahwa, sintesis  SrTiO 3 nanokubus  dengan  teknik hidrotermal dan solvotermal mampu menghasilkan  partikel  SrTiO 3 nanokubus dengan  kristalinitas  yang  tinggi,  distribusi ukuran  partikel  sempit  dan  kubus  dengan bentuk  simetris,  permukaan  sisi  yang  rata, rusuk  yang  tajam  dan  sudut  siku.  Namun, hingga  saat  ini,  pembentukan  3D-STO nanokubus  yang  tersusun  dari  nanokubus belum  ada  dilaporkan,  sehingga  membuka peluang besar untuk diteliti.

## Ucapan Terimakasih
Penelitian  ini  didukung  oleh  Hibah  Tesis Magister  dari  Kementerian  Riset,  Teknologi dan  Pendidikan  Tinggi  Republik  Indonesia melalui  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat, Universitas Andalas (No.
051/SP2H/LT/DRPM/2019)

## Daftar Pustaka
[1] K.  Van  Benthem,  C.  Elsässer,  and  R.  H.
French,  “Bulk  electronic  structure  of SrTiO3:  Experiment  and  theory,”  J.  Appl.
Phys., vol. 90, no. 12, pp. 6156 – 6164, Dec.
2001, doi: 10.1063/1.1415766.
[2] A.  G.  H.  Smith,  Structural  and  Defect Properties of Strontium Titanate. London, 2011.
[3] A. Stanulis, A. Selskis, R. Ramanauskas, A.
Beganskiene,  and  A.  Kareiva,  “Low temperature synthesis and characterization  of  strontium  stannate- titanate  ceramics,”  Mater.  Chem.  Phys., vol. 130, no. 3, pp. 1246 – 1250, 2011, doi: 10.1016/j.matchemphys.2011.09.005.
[4] K. Tsuda and M. Tanaka, “Refinement of crystal  structure  parameters  using convergent‐beam  electron  diffraction: the  low‐temperature  phase  of  SrTiO 3 ,” Acta Crystallogr. Sect. A, vol. 51, no. 1, pp.
7 – 19, Jan. 1995, doi: 10.1107/S010876739400560X.
[5] J.  G.  Bednorz  and  H.  J.  Scheel,  “Flame - fusion growth of SrTiO 3 ,” J. Cryst. Growth, vol.  41,  no.  1,  pp.  5 – 12,  Nov.  1977,  doi:
10.1016/0022-0248(77)90088-4.
[6] N.  ‐H.  Chan,  R.  K.  Sharma,  and  D.  M. Smyth,  “Nonstoichiometry  in  SrTiO 3 ,”  J.
Electrochem.  Soc.,  vol.  128,  no.  8,  pp.
1762 – 1769, Aug. 1981, doi: 10.1149/1.2127727.
[7] T. Higuchi, T. Tsukamoto, N. Sata, and M. Ishigame, “Electronic structure of -type by photoemission spectroscopy,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 57, no.  12,  pp.  6978 – 6983,  Mar.  1998,  doi:
10.1103/PhysRevB.57.6978.

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
[8] S.  Hui  and  A.  Petric,  “Evaluation  of yttrium-doped  SrTiO 3 as  an  anode  for solid oxide fuel cells,” J. Eur. Ceram. Soc., vol.  22,  no.  9 – 10,  pp.  1673 – 1681,  Sep.
2002, doi: 10.1016/S0955-
2219(01)00485-X.
[9] O. N. Tufte and P. W. Chapman, “Electron mobility  in  semiconducting  strontium titanate,” Phys.  Rev.,  vol.  155, n o.  3,  pp.
796 – 802, Mar. 1967, doi:
10.1103/PhysRev.155.796.
[10] T.  Okuda,  K.  Nakanishi,  S.  Miyasaka, and  Y.  Tokura,  “Large  thermoelectric response of metallic perovskites:
Sr 1−x La x TiO 3 (0  ≤  x  ≤  0.1),”  Phys.  Rev.  B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 63, no. 11,  p.  113104,  Mar.  2001,  doi: 10.1103/PhysRevB.63.113104.
[11] T.  Xu,  J.  Wang,  T.  Shimada,  and  T.
Kitamura, “Direct approach for flexoelectricity from first-principles calculations: Cases for SrTiO 3 and BaTiO 3 ,” J. Phys. Condens. Matter, vol. 25, no. 41,
p. 415901, Oct. 2013, doi: 10.1088/0953- 8984/25/41/415901.
[12] Y.  A.  Abramov,  V.  G.  Tsirelson,  V.  E.
Zavodnik,  S.  A.  Ivanov,  and  I.  D.  Brown,
“The chemical  bond and atomic displacements  in  SrTiO 3 from  X‐ray diffraction  analysis,”  Acta  Crystallogr.
Sect. B, vol. 51, no. 6, pp. 942 – 951, Dec. 1995, doi: 10.1107/S0108768195003752.
[13] Q. Fu, T. He, J. L. Li, and G. W. Yang,
“Band -engineered  SrTiO 3 nanowires  for visible light photocatalysis,” J. Appl. Phys., vol.  112,  no.  10,  p.  104322,  Nov.  2012, doi: 10.1063/1.4767229.
[14] S. Patial, V. Hasija, P. Raizada, P. Singh, A.  A.  P.  Khan  Singh,  and  A.  M.  Asiri,
“Tunable photocatalytic activity of SrTiO 3 for  water  splitting:  Strategies  and  future scenario,”  J.  Environ.  Chem.  Eng.,  vol.  8, no.  3,  p.  103791,  Jun.  2020,  doi: 10.1016/j.jece.2020.103791.
[15] Y.  Hu,  O.  K.  Tan,  J.  S.  Pan,  H.  Huang,
and  W.  Cao,  “The  effects  of  annealing temperature on the sensing properties of low  temperature  nano-sized  SrTiO 3 oxygen  gas  sensor,”  in  Sensors  and Actuators, B: Chemical, Jul. 2005, vol. 108, no.  1-2  SPEC.  ISS.,  pp.  244 – 249,  doi:
10.1016/j.snb.2004.10.053.
[16] T. Hasegawa, M. Shirai, and K. Tanaka,
“Localizing nature of photo -excited states in  SrTiO 3 ,”  J.  Lumin.,  vol.  87,  pp.  1217– 1219,  May  2000,  doi:  10.1016/S0022- 2313(99)00520-7.
[17] Y. Hu, O. K. Tan, J. S. Pan, and X. Yao, “A new form of nanosized SrTiO 3 material for near-human-body temperature

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
oxygen  sensing  applications,”  J.  Phys. Chem.  B,  vol.  108,  no.  30,  pp.  11214 – 11218, Jul. 2004, doi: 10.1021/jp048973z.
[18] P.  I.  Nabokin,  D.  Souptel,  and  A.  M.
Balbashov, “F loating zone growth of high- quality  SrTiO 3 single  crystals,”  in  Journal of Crystal Growth, Apr. 2003, vol. 250, no. 3 – 4,  pp.  397 – 404,  doi:  10.1016/S0022- 0248(02)02391-6.
[19] P.  Balaya  et  al.,  “Synthesis  and Characterization of Nanocrystalline SrTiO 3 ,” J. Am. C eram. Soc., vol. 0, no. 0, pp.  060612075903003-???,  Jun.  2006, doi: 10.1111/j.1551-2916.2006.01133.x.
[20] H.  Yamaguchi,  P.  Y.  Lesaicherre,  T.
Sakuma, Y. Miyasaka,  A.  Ishitani,  and  M.
Yoshida, “Structural and electrical characterization  of  SrTiO 3 thin  films prepared by metal organic chemical vapor deposition,”  Jpn.  J.  Appl.  Phys.,  vol.  32, no.  9,  pp.  4069 – 4073,  Sep.  1993,  doi:
10.1143/JJAP.32.4069.
[21] A.  J.  Ahmed  et  al.,  “Enhancement  of thermoelectric  properties  of  La-doped SrTiO 3 bulk  by  introducing  nanoscale poro sity,” R. Soc. Open Sci., vol. 6, no. 10,
Oct. 2019, doi: 10.1098/rsos.190870.
[22] U.  Sulaeman,  S.  Yin,  and  T.  Sato,
“Solvothermal synthesis and photocatalytic  properties  of  chromium-
doped SrTiO 3 nanoparticles,” Appl. Catal. B Environ., vol. 105, no. 1 – 2, pp. 206 – 210,
2011, doi: 10.1016/j.apcatb.2011.04.017.
[23] H.  Yang,  K.  Kan,  J.  Ouyang,  and  Y.  Li,
“Solvothermal  synthesis  and  optical properties of Mn2+-doped SrTiO 3 powders,” J. Alloys Compd., vol. 485, no.
1 – 2, pp. 351 – 355, 2009, doi:
10.1016/j.jallcom.2009.05.109.
[24] F. Azough et al., “Self -Nanostructuring in  SrTiO 3 :  A  Novel  Strategy  for Enhancement of Thermoelectric
Response  in  Oxides,”  ACS  Appl.  Mater.
Interfaces,  vol.  11,  no.  36,  pp.  32833 – 32843, 2019, doi: 10.1021/acsami.9b06483.
[25] M. Zhang, S. Wei, W. Ren, and R. Wu,
“Development of High Sensitivity Humidity Sensor Based on Gray
TiO 2 /SrTiO 3 Composite,” Sensors, vol. 17, no.  6,  p.  1310,  Jun.  2017,  doi: 10.3390/s17061310.
[26] M.  L.  Moreira  et  al.,  “Quantum mechanics  insight  into  the  microwave nucleation  of  SrTiO 3 nanospheres,”  J.
Phys.  Chem.  C,  vol.  116,  no.  46,  pp.
24792 – 24808, Nov. 2012, doi: 10.1021/jp306638r.
[27] J.  Niu,  P.  X.  Yan,  W.  S.  Seo,  and  K. Koumoto,  “Hydrothermal  synthesis  of

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
SrTiO 3 nanoplates  through  epitaxial  self- assembly  of  nanocu bes,”  J.  Nanosci.
Nanotechnol.,  vol.  12,  no.  3,  pp.  2685 – 2690, 2012, doi: 10.1166/jnn.2012.5676.
[28] G.  Xu  et  al.,  “Self -assembly  and formation  mechanism  of  single-crystal
SrTiO 3 nanosheets via solvothermal route with ethylene glycol as reaction medium,” CrystEngComm, vol. 15, no. 36, pp. 7206 – 7211, Sep. 2013, doi:
10.1039/c3ce40571k.
[29] J.  J.  Urban,  W.  S.  Yun,  Q.  Gu,  and  H.
Park,  “Synthesis  of  single -crystalline perovskite nanorods composed of barium titanate  and  strontium  titanate,”  J.  Am. Chem.  Soc.,  vol.  124,  no.  7,  pp.  1186 –
1187, Feb. 2002, doi: 10.1021/ja017694b.
[30] M.  Miyauchi,  “Thin  films  of  single - crystalline  SrTiO 3 nanorod  arrays  and their  surface  wettability  conversion,”  J. Phys.  Chem.  C,  vol.  111,  no.  33,  pp.
12440 – 12445, Aug. 2007, doi:
10.1021/jp073604z.
[31] J.  Jitputti, P.  Charoensirithavorn,  and
S.  Yoshikawa,  “Hydrothermal  Production
of SrTiO 3 Nanotube Arrays,” Chem. Lett.,
vol. 36, no. 12, pp. 1508 – 1509, Dec. 2007, doi: 10.1246/cl.2007.1508.
[32] Z.  Zheng,  B.  Huang, X.  Qin,  X.  Zhang, and  Y.  Dai,  “Facile  synthes is  of  SrTiO 3
hollow microspheres built as assembly of nanocubes and their associated photocatalytic activity,” J. Colloid Interface Sci., vol. 358, no. 1, pp. 68 – 72, Jun. 2011, doi: 10.1016/j.jcis.2011.02.032.
[33] J.  Kang,  J.  Ryu,  E.  Ko,  and  Y.  Tak,
“Electroch emical  fabrication  of  SrTiO 3 nanowires  with  nanoporous  alumina template,” in Journal of Nanoscience and Nanotechnology,  Nov.  2007,  vol.  7,  no.
11, pp. 4194 – 4197, doi: 10.1166/jnn.2007.111.
[34] F.  A.  Rabuffetti  et  al.,  “Synthesis - dependent  first-order  Raman  scattering in SrTiO 3 nanocubes at room temperature,” Chem. Mater., vol. 20, no.
17,  pp.  5628 – 5635,  Sep.  2008,  doi:
10.1021/cm801192t.
[35] T. Xian, H. Yang, J. F. Dai, Z. Q. Wei, J.
Y.  Ma,  and  W.  J.  Feng,  “Photocatalytic
properties of SrTiO 3 nanoparticles prepared by a polyacrylamide gel route,” Mater. Lett., vol. 65, no. 21 – 22, pp. 3254 – 3257, Nov. 2011, doi: 10.1016/j.matlet.2011.07.019.
[36] F. Dang, C. Wan, N. H. Park, K. Tsuruta, W. S. Seo, and K. Koumoto,
“Thermoelectric  performance  of  SrTiO 3 enhanced  by  nanostructuring  -  Self-

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
assembled particulate film of nanocubes,” ACS Appl. Mater. Interfaces,
vol.  5,  no.  21,  pp.  10933 – 10937,  Nov.
2013, doi: 10.1021/am403112n.
[37] B. L. Phoon, C. W. Lai, J. C. Juan, P. L. Show,  and  W.  H.  Chen,  “A  review  of synthesis  and  morphology  of  SrTiO 3 for energy and other applications,”
International Journal of Energy Research, vol. 43, no. 10. John Wiley and Sons Ltd,
pp.  5151 – 5174,  Aug.  01,  2019,  doi:
10.1002/er.4505.
[38] K.  Koumoto,  Y.  Wang,  R.  Zhang,  A.
Kosuga,  and  R.  Funahashi,  “Oxide Thermoelectric
Materials: A
Nanostructuring  Approach,”  Annu.  Rev.
Mater.  Res.,  vol.  40,  no.  1,  pp.  363 – 394,
Jun.  2010,  doi:  10.1146/annurev-matsci- 070909-104521.
[39] A.  Stein,  S.  W.  Keller,  and  T.  E.
Mallouk, “Turning down the heat: Design and mechanism in solid-state synthesis,”
Science  (80-.  ).,  vol.  259,  no.  5101,  pp.
1558 – 1564, 1993, doi: 10.1126/science.259.5101.1558.
[40] K.  Byrappa,  N.  Keerthiraj,  and  S.  M. Byrappa,  Hydrothermal  Growth  of Crystals-Design  and  Processing,  Second Edi., vol. 2. Elsevier B.V., 2015.
[41] M.  Ali ofkhazraei,  “Handbook  of nanoparticles,” Handb. Nanoparticles, no. February  2018,  pp.  1 – 1426,  2015,  doi:
10.1007/978-3-319-15338-4.
[42] J.  F.  Banfield,  “Oriented  attachment and  growth,  twinning,  polytypism,  and formation of metastable phases: Insights from nanocrystalline TiO 2 ,” Am. Mineral., vol.  83,  no.  9 – 10,  pp.  1077 – 1082,  1998,
doi: 10.2138/am-1998-9-1016.
[43] F. Dang et al., “Growth of monodispersed  SrTiO 3 nanocubes  by thermohydrolysis
method,” CrystEngComm, vol. 13, no. 11, pp. 3878 – 3883, Jun. 2011, doi: 10.1039/c1ce05296a.
[44] K.  Fujinami,  K.  Katagiri,  J.  Kamiya,  T.
Hamanaka, and K. Koumoto, “Sub -10 nm strontium  titanate  nanocubes  highly dispersed in non- polar organic solvents,” Nanoscale, vol. 2, no. 10, pp. 2080 – 2083, Oct. 2010, doi: 10.1039/c0nr00543f.
[45] F.  P ellegrino  et  al.,  “Polyethylene
Glycol as Shape and Size Controller for the Hydrothermal  Synthesis  of  SrTiO 3 Cubes and  Polyhedra,”  Nanomaterials,  vol.  10, no.  9,  p.  1892,  Sep.  2020,  doi: 10.3390/nano10091892.
[46] F. Dang et al., “Growth of monodispersed  SrTiO3  nanocubes  by

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
thermohydrolysis method,” CrystEngComm, vol. 13, no. 11, pp. 3878 –
3883, 2011, doi: 10.1039/c1ce05296a.
[47] G. Sreedhar et al., “A role of lithiated sarcosine TFSI on the formation of single crystalline SrTiO 3 nanocubes via hydrothermal method,” Mater. Lett., vol.
133,  pp.  127 – 131,  Oct.  2014,  doi:
10.1016/j.matlet.2014.06.170.
[48] S. T. Huang, W. W. Lee, J. L. Chang, W.
S.  Huang,  S.  Y.  Chou,  and  C.  C.  Chen,
“Hydrothermal  synthesis  of  SrTiO 3 nanocubes: Characterization, photocatalytic activities, and degradation pathway,” J. Taiwan Inst. Chem. Eng., vol.
45, no.  4,  pp.  1927 – 1936,  Jul. 2014, doi:
10.1016/j.jtice.2014.02.003.
[49] G. Wu et al., “Hydrothermal synthesis and  visible-light-driven  photocatalytic degradation for tetracycline of Mn-doped SrTiO 3 nanocubes,”  Appl.  Surf.  Sci.,  vol.
333,  pp.  39 – 47,  Apr.  2015,  doi:
10.1016/j.apsusc.2015.02.008.
[50] L. B. Taşyürek, M. Sevim, Z. Caldiran,
S. Aydogan, and O. Metin, “The synthesis of  SrTiO 3 nanocubes  and  the  analysis  of nearly  ideal  diode  application  of
Ni/SrTiO3
nanocubes/n-Si heterojunctions,”  Mater.  Res.  Express,
vol.  5,  no.  1,  Jan.  2018,  doi: 10.1088/2053-1591/aaa745.
[51] A. Banik, M. S. Ansari, S. Alam, and M.

## Qureshi,  “Thermodynamic  Barrier  and
Light  Scattering  Effects  of  Nanocube Assembled  SrTiO 3 in  Enhancing  the Photovoltaic  Properties  of  Zinc  Oxide Based Dye Sensitized Solar Cells,” J. Phys. Chem.  C,  vol.  122,  no.  29,  pp.  16550 – 16560, Jul. 2018, doi: 10.1021/acs.jpcc.8b03623.
[52] S.  Shahabuddin  et  al.,  “Polyaniline -
SrTiO 3 nanocube based binary nanocomposite as highly stable electrode material for high performance supercapaterry,” Ceram. Int., vol. 45, no.
9, pp. 11428 – 11437, 2019, doi:
10.1016/j.ceramint.2019.03.009.
[53] P.  Eghbali,  A.  Hassani,  B.  Sündü,  and
Ö. Metin, “Stron tium titanate nanocubes assembled  on  mesoporous  graphitic carbon nitride (SrTiO 3 /mpg-C 3 N 4 ): Preparation, characterization and catalytic  performance,”  J.  Mol.  Liq.,  vol. 290, Sep. 2019, doi: 10.1016/j.molliq.2019.111208. [54] G. Canu and V. Buscaglia,
“Hydrother mal  synthesis  of  strontium titanate: Thermodynamic considerations, morphology  control  and  crystallisation

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
mechanisms,”  CrystEngComm,  vol.  19, no.  28.  Royal  Society  of  Chemistry,  pp.
3867 – 3891, Jul. 17, 2017, doi:
10.1039/c7ce00834a.
[55] V.  Kalyani  et  al.,  “Hyd rothermal Synthesis  of  SrTiO 3 :  Role  of  Interfaces,”
Cryst.  Growth  Des.,  vol.  15,  no.  12,  pp.
5712 – 5725, Oct. 2015, doi:
10.1021/acs.cgd.5b00770.
[56] X. Lin, “Synthesis and Characterization of  Self-assembled  Perovskite  Oxide
Nanocubes  for  Resistive  Random  Access Memory Applications,” no. May, 2013.
[57] Z.  M.  Sui  et  al.,  “Capping  effect  of
CTAB on positively charged Ag nanoparticles,”  Phys.  E  Low -Dimensional Syst.  Nanostructures,  vol.  33,  no.  2,  pp.
308 – 314, 2006, doi: 10.1016/j.physe.2006.03.151.
[58] T. Wang et al., “Th e adsorption of HEC and PVA as surfactants on SrTiO3 surface:
A  theoretical,  experimental  and  applied investigation,” Colloids Surfaces A Physicochem.  Eng.  Asp.,  vol.  606,  p. 125521, Dec. 2020, doi:
10.1016/j.colsurfa.2020.125521.
[59] K.  G.  Knauss,  M.  J.  Dibley,  W.  L. Bourcier,  and  H.  F.  Shaw,  “Ti(IV) hydrolysis  constants  derived  from  rutile solubility measurements  made  from  100
to  300°C,”  Appl.  Geochemistry,  vol.  16, no.  9 – 10,  pp.  1115 – 1128,  Jul.  2001,  doi:
10.1016/S0883-2927(00)00081-0.
[60] R. I. Walton, F. Millange, R. I. Smith, T.
C.  Hansen,  and  D.  O’Hare,  “Real  time observation of the hydrothermal crystallization of barium titanate using in situ  neutron  powder  diffraction,”  J.  Am.
Chem. Soc., vol. 123, no. 50, pp. 12547 – 12555, Dec. 2001, doi: 10.1021/ja011805p.
[61] Q.  Ma,  K.  ichi  Mimura,  and  K.  Kato,
“Size  and  morphology  controlling  of barium  titanate  nanocubes  by  using hydrothermal  method,”  J.  Korean  Phys. Soc.,  vol.  66,  no.  9,  pp. 1364 – 1366, May 2015, doi: 10.3938/jkps.66.1364.
[62] Q.  Ma,  K.  I.  Mimura,  and  K.  Kato,
“T uning  shape  of  barium  titanate nanocubes  by  combination  of  oleic acid/tert-butylamine through hydrothermal process,” J. Alloys Compd., vol.  655,  pp.  71 – 78,  Jan.  2016,  doi:
10.1016/j.jallcom.2015.09.156.
[63] Q.  Ma,  K.  I.  Mimura,  and  K.  Kato, “Diversity  in  size of  barium  titanate nanocubes synthesized by a hydrothermal  method  using  an  aqueous Ti  compound,”  CrystEngComm,  vol.  16,

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
no.  36,  pp.  8398 – 8405,  Sep.  2014,  doi:
10.1039/c4ce01195c.
[64] H.  A.  Ávila,  L.  A.  Ramajo,  M.  M.
Reboredo,  M.  S.  Castro,  and  R.  Parra, “Hydro thermal  synthesis  of  BaTiO 3 from different Ti-precursors and microstructural  and  electrical  properties of sintered samples with submicrometric grain size,” Ceram. Int., vol. 37, no. 7, pp.
2383 – 2390, Sep. 2011, doi:
10.1016/j.ceramint.2011.03.032.
[65] K.  Y.  Chen  and  Y.  W.  Chen,
“Preparation of barium titanate ultrafine particles  from  rutile  titania  by  a hydrothermal conversion,” Powder Technol.,  vol.  141,  no.  1 – 2,  pp.  69 – 74, Mar. 2004, doi:
10.1016/j.powtec.2004.03.002.
[66] Z. Pu, M. Cao, J. Yang, K. Huang, and C.
Hu,  “Controlled  synthesis  and  growth
mechanism of hematite
nanorhombohedra, nanorods and nanocubes,” Nanotechnology, vol. 17, no.
3,  pp.  799 – 804,  Feb.  2006,  doi:
10.1088/0957-4484/17/3/031.
[67] H.  Bantawal,  U.  S.  Shenoy,  and  D.  K.
Bhat, “Vanadium -Doped SrTiO3 Nanocubes: Insight into role of vanadium
in improving the photocatalytic activity,”
Appl. Surf. Sci., vol. 513, p. 145858, May
2020, doi:
10.1016/j.apsusc.2020.145858.
[68] R. A. Lucky, R. Sui, J. M. H. Lo, and P.
A.  Charpentier,  “Effect  of  solvent  on the crystal  growth  of  one-dimensional  ZrO 2.TiO 2 nanostructures,”  Cryst.  Growth
Des.,  vol.  10,  no.  4,  pp. 1598 – 1604, Apr.
2010, doi: 10.1021/cg901145d.
[69] K. Nakashima, M. Kera, I. Fujii, and S.
Wada,  “A  new  approach  for  the preparation of SrTiO 3 nanocubes,” Ceram.
Int., vol. 39, no. 3, pp. 3231 – 3234, 2013, doi: 10.1016/j.ceramint.2012.10.009.
[70] Q.  Kuang  and  S.  Yang,  “Template synthesis  of  single-crystal-like  porous SrTiO 3 nanocube  assemblies  and  their enhanced photocatalytic hydrogen evolution,”  ACS  Appl.  Mater.  Interfaces, vol.  5,  no.  9,  pp.  3683 – 3690,  May  2013, doi: 10.1021/am400254n.
[71] S. Wada, M. Kera, T. Goto, S. Iwatsuki,
I. Fujii, and K. Nakashima, “Preparation of strontium  titanate  nanocube  particles using complex titanium raw materials and their  accumulations,”  in  Key  Engineering Materials,  2013,  vol.  566,  pp.  298 – 301, doi:
10.4028/www.scientific.net/KEM.566.29 8.

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
[72] N. H. Park, F. Dang, C. Wan, W. S. Seo,
and  K.  Koumoto,  “Self -originating  two-
step synthesis of core-shell structured La- doped SrTiO 3 nanocubes,” J. Asian Ceram.
Soc.,  vol.  1,  no.  1,  pp.  35 – 40,  2013,  doi:
10.1016/j.jascer.2013.02.004.
[73] J.  Xu  et  al.,  “Solvot hermal  synthesis nitrogen  doped  SrTiO 3 with  high  visible light photocatalytic activity,” Ceram. Int., vol.  40, no.  7 PART  B,  pp.  10583 – 10591,
2014,
doi:
10.1016/j.ceramint.2014.03.037.
[74] T. Kimijima, K. Kanie, M. Nakaya, and
A.  Muramatsu,  “Solvothermal  synth esis
of SrTiO 3 nanoparticles precisely controlled  in  surface  crystal  planes  and their photocatalytic activity,” Appl. Catal.
B  Environ.,  vol.  144,  pp.  462 – 467,  Jan.
2014, doi: 10.1016/j.apcatb.2013.07.051.
[75] Y.  Eka  Putri,  R.  Rahma  Yanti,  and  D. Vanda  Wellia, “Morphology -Controlled

## Synthesis of SrTiO3 Nanocube…(Yulia Eka
Putri  et  al.)  25  Morphology-Controlled Synthesis 0f SrTiO 3 Nanocube By Capping Agent-Assisted  Solvothermal  Method Sintesis  Nanokubus  SrTiO 3 dengan Penambahan  Capping  Agent  Sebagai Pengontrol  Morfologi  Pada  Metoda Solvotermal ,”  May  2016.  Accessed:  Apr.
30, 2021. [Online]. Available:
https://ojs.jmolekul.com/ojs/index.php/j m/article/view/191.
[76] S.  Wan,  M.  Chen,  M.  Ou,  and  Q.
Zhong,  “Plasmonic  Ag  nanoparticles
decorated SrTiO 3 nanocubes for enhanced  photocatalytic  CO 2 reduction and  H 2 evolution  under  visible  light irradiation,” J. CO2 Util., vol. 33, no. June,
pp. 357 – 364, 2019, doi: 10.1016/j.jcou.2019.06.024.
[77] T. Kimijima, K. Kanie, M. Nakaya, and A.  Muramatsu,  “Solvothermal  synthesis of shape-controlled perovskite MTiO 3 (M = Ba, Sr, and Ca) Particles in H 2 O/polyols mixed  solutions,”  Mater.  Trans.,  vol.  55, no.  1,  pp.  147 – 153,  2014,  doi:
10.2320/matertrans.M2013350.
[78] R.  H.  Arendt,  J.  H.  Rosolowski,  and  J.
W.  Szymaszek,  “Lead  zirconate  titanate ceramics  from  molten  salt  solvent synthesized  powders,”  Mater.  Res.  Bull., vol. 14, no. 5, pp. 703 – 709, May 1979, doi:
10.1016/0025-5408(79)90055-2.
[79] “Advances in Ceramics: Synthesis and
Characterization,  Processing  and  ...  -
Google
Buku.” https://books.google.co.id/books?hl=id& lr=&id=HmmQDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=P A75&dq=rahaman+2003+ceramic+proce ssing&ots=WPBM0wXsFn&sig=KjPGKupF

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
phuXKtB_rU8118zSZF0&redir_esc=y#v=o nepage&q=rahaman 2003 ceramic
processing&f=false  (accessed  Apr.  18,
2021).
[80] “Wickham  D.  The  preparation  of
ferrites with the aid... - Google Cendekia.”
https://scholar.google.co.id/scholar?hl=i d&as_sdt=0%2C5&q=Wickham+D.+The+ preparation+of+ferrites+with+the+aid+of +fused+salts.+Proc.+Int.+Conf.+Ferrites+
1971%3A105 – 7.&btnG=  (accessed  Apr.
19, 2021).
[81] Y.  Mao,  S.  Banerjee,  and  S.  S.  Wong,
“Large -Scale Synthesis of Single-

## Crystalline Perovskite Nanostructures,” J.
Am.  Chem.  Soc.,  vol.  125,  no.  51,  pp.
15718 – 15719, Dec. 2003, doi:
10.1021/ja038192w.
[82] F.  A.  Rabuffetti  et  al.,  “Synthesis -
dependent  first-order  Raman  scattering in SrTiO3 nanocubes at room temperature,” Chem. Mater., vol. 20, no.
17,  pp.  5628 – 5635,  Sep.  2008,  doi:
10.1021/cm801192t.
[83] Y. Liu, Q. Qian, J. Li, X. Zhu, M. Zhang, and  T.  Zhang,  “Photocatalytic  properties of SrTiO 3 nanocubes synthesized through molten  s alt  modified  Pechini  route,”  J.
Nanosci. Nanotechnol., vol. 16, no. 12, pp.
12321 – 12325, Dec. 2016, doi: 10.1166/jnn.2016.12979.
[84] A. E. Danks, S. R. Hall, and Z. Schnepp,
“The evolution of ‘sol - gel’ chemistry as a technique  for  materials  synthesis,” Mater. Horizons, vol. 3, no. 2, pp. 91 – 112,
2016, doi: 10.1039/c5mh00260e.
[85] M. Kakihana, “‘Sol - Gel’ preparation of high temperature superconducting oxides,” J. Sol -Gel Sci. Technol., vol. 6, no.
1, pp. 7 – 55, 1996, doi:
10.1007/BF00402588.
[86] H.  Schmidt,  “Chemistry  of material preparation  by  the  sol- gel  process,”  J.
Non.  Cryst.  Solids,  vol.  100,  no.  1 – 3,  pp.
51 – 64, 1988, doi: 10.1016/0022- 3093(88)90006-3. [87] S. Dann, Reaction and
Characterization  of  Solids,  vol.  53, no. 9. 2000.
[88] H. Xu, S. Q. Wei, H. Wang, M. K. Zhu,
R. Yu, and H. Yan, “Preparation of shape controlled  SrTiO 3 crystallites  by  sol-gel- hydrothermal method,” J. Cryst. Growth, vol.  292,  no.  1,  pp.  159 – 164,  Jun.  2006,
doi: 10.1016/j.jcrysgro.2006.04.089.
[89] Y. Ma et al., “Synthesis of nanocrystalline  strontium  titanate  by  a sol-gel  assisted  solid  phase  method  and its formation mechanism and

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
photocatalytic  activity,”  CrystEngComm,
vol. 21, no. 26, pp. 3982 – 3992, 2019, doi:
10.1039/c9ce00495e.
[90] Y.  Hao,  X.  Wang,  and  L.  Li,  “Highly dispersed SrTiO 3 nanocubes from a rapid sol- precipitation  method,”  Nanoscale, vol.  6,  no.  14,  pp.  7940 – 7946,  Jul.  2014, doi: 10.1039/c4nr00171k.
[91] Y. Hao, J. Zhang, M. Bi, Z. Feng, and K.
Bi,  “Hollow -sphere  SrTiO 3 nanocube assemblies with enhanced room-
temperature photoluminescence,”
Mater.  Des.,  vol.  155,  pp.  257 – 263,  Oct.
2018,
doi:
10.1016/j.matdes.2018.06.006.
[92] K.  Su,  N.  Nuraje,  and  N.  L.  Yang,
“Open -bench method for the preparation of  BaTiO 3 ,  SrTiO 3 ,  and  Ba x Sr 1-x TiO 3 nanocrystals at 80 °C,” Langmuir, vol. 23, no. 23, pp. 11369 – 11372, Nov. 2007, doi:
10.1021/la701877d.
[93] M.  Govindasamy,  S.  F.  Wang,  W.  C. Pan,  B.  Subramanian,  R.  J.  Ramalingam, and  H.  Al- lohedan,  “Facile  sonochemical synthesis  of  perovskite-type  SrTiO 3 nanocubes with reduced graphene oxide nanocatalyst for an enhanced electrochemic al  detection  of  α -amino acid (tryptophan),” Ultrason. Sonochem.,
vol.  56,  pp.  193 – 199,  Sep.  2019,  doi:
10.1016/j.ultsonch.2019.04.004.
[94] M.  Klusáčková,  R.  Nebel,  K.  M.
Macounová, M. Klementová, and P. Krtil,
“Size control of the photo - electrochemical water splitting activity of SrTiO 3 nano- cubes,”  Electrochim.  Acta,
vol.  297,  pp.  215 – 222,  Feb.  2019,  doi:
10.1016/j.electacta.2018.11.185.
[95] K.  M.  Macounová,  R.  Nebel,  M.
Klusáčková,  M.  Klementová,  and  P.  Krtil, “Selectivity Control of the Photo -Catalytic Water Oxidation on SrTiO 3 Nanocubes via Surface  Dimensionality,”  ACS  Appl. Mater.  Interfaces,  vol.  11,  no.  18,  pp. 16506 – 16516, May 2019, doi: 10.1021/acsami.9b00342.
[96] S. Twaha, J. Zhu, Y. Yan, and B. Li, “A comprehensive  review  of  thermoelectric technology: Materials, applications, modelling and performance improvement,” Renewable and
Sustainable  Energy  Reviews,  vol.  65. Elsevier Ltd, pp. 698 – 726, Nov. 01, 2016,
doi: 10.1016/j.rser.2016.07.034.
[97] Y.  E.  Putri,  “Study  on  (Bi 1-y ByS)n  (Ti 1-
x A x S 2 ) 2 Misfit  Layer  Sulfide  as  a  Novel Thermoelectric Material,” 2013.
[98] Ryanuargo,  S.  Anwar,  and  S.  P.  Sari, “Generator Mini dengan Prinsip

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83

## Termoelektrik dari Uap Panas Kondensor
pada  Sistem  Pendingin,”  J.  Rekayasa Elektr., vol. 10, no. 4, pp. 180 – 185, 2014,
doi: 10.17529/jre.v10i4.1108.
[99] J. He, Y. Liu, and R. Funahashi, “Oxide
Thermoelectrics: The Challenges,
Progress,  and  Outlook,”  J.  Mater.  Res.,
vol. 26, no. 15, pp. 1762 – 1772, 2011, doi:
10.1557/jmr.2011.108.
[100] A.  A.  Yare mchenko  et  al.,  “Boosting Thermoelectric Performance by Controlled  Defect  Chemistry  Engineering in  Ta- Substituted  Strontium  Titanate,”
Chem. Mater., vol. 27, no. 14, pp. 4995 –
5006,
2015, doi: 10.1021/acs.chemmater.5b01389.
[101] M.  G.  Kanatzidis,  “Nanostructured thermoelectrics:  The  new  paradigm?,” Chem. Mater., vol. 22, no. 3, pp. 648 – 659,
2010, doi: 10.1021/cm902195j.
[102] A. D. Lalonde, Y. Pei, H. Wang, and G.
Jeffrey  Snyder,  “Lead  telluride  alloy thermoelectrics,”  Materials  Today,  vol.
14,  no.  11.  Elsevier  B.V.,  pp.  526 – 532, 2011, doi:
10.1016/S1369-
7021(11)70278-4.
[103] C.  Gayner  and  K.  K.  Kar,  “Recent advances  in  thermoelectric  materials,”
Prog.  Mater.  Sci.,  vol.  83,  pp.  330 – 382,
2016,
doi: 10.1016/j.pmatsci.2016.07.002.
[104] P. P. Shang, B. P. Zhang, Y. Liu, J. F. Li, and  H.  M.  Zhu,  “Preparation  and thermoelectric  properties  of  la-doped SrTiO 3 ceramics,” J. Electron. Mater., vol.
40,  no.  5,  pp.  926 – 931,  2011,  doi:
10.1007/s11664-010-1452-5.
[105] X. Li et al., “Synthesis and properties of  Y-doped  SrTiO 3 as  an  anode  material f or SOFCs,” J. Power Sources, vol. 166, no.
1, pp. 47 – 52, 2007, doi:
10.1016/j.jpowsour.2007.01.008.
[106] P. P. Shang, B. P. Zhang, J. F. Li, and N.
Ma,  “Effect  of  sintering  temperature  on thermoelectric  properties  of  La-doped SrTiO 3 ceramics  prepared  by  sol-gel process and spark plasma sintering,” Solid State  Sci.,  vol. 12,  no.  8,  pp. 1341 – 1346,
2010, doi: 10.1016/j.solidstatesciences.2010.05.005
.
[107] H.  Ohta  et  al.,  “Giant  thermoelectric Seebeck coefficient of a two-dimensional electron gas in SrTiO 3 ,” Nat. Mater., vol. 6, no.  2,  pp.  129 – 134,  Jan.  2007,  doi: 10.1038/nmat1821.
[108] R.  C.  Zeller  and  R.  O.  Pohl,  “Thermal conductivity  and  specific  heat  of noncrystalline solids,” Phys. Rev. B, vol. 4,

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
no.  6,  pp.  2029 – 2041,  Sep.  1971,  doi:
10.1103/PhysRevB.4.2029.
[109] A.  S.  Henry and  G.  Chen,  “Spectral phonon  transport  properties  of  silicon based on molecular dynamics simulations and  lattice  dynamics,”  J.  Comput.  Theor. Nanosci., vol. 5, no. 2, pp. 141 – 152, 2008,
doi: 10.1166/jctn.2008.2454.
[110] L. D. Hicks and M. S. Dresselhaus, “Use of quantum-well superlattices to obtain a high figure of merit from nonconventional thermoelectric  materials,”  in  Materials
Research Society Symposium
Proceedings,  Nov.  1994,  vol.  326,  no.  1,
pp. 413 – 418, doi: 10.1557/proc-326-413.
[111] L.  M.  Daniels  et  al.,  “P honon-glass electron-crystal  behaviour  by  A  site disorder in n- type thermoelectric oxides,”
Energy  Environ.  Sci.,  vol.  10,  no.  9,  pp.
1917 – 1922,
2017, doi:
10.1039/c7ee01510k.
[112] A.  M.  Dehkordi  et  al.,  “Optimizing thermal conduction in bulk polycrystalline SrTiO 3- δ ceramics  via  oxygen  non- stoichiometry,” MRS Commun., vol. 8, no.
4,  pp.  1470 – 1476,  Dec.  2018,  doi:
10.1557/mrc.2018.220.
[113] M.  T.  Buscaglia  et  al.,  “Effect  of
nanostructure on the thermal
conductivity of La-doped SrTiO 3
ceramics,” J. Eur. Ceram. Soc., vol. 34, no.
2,  pp.  307 – 316,  Feb.  2014,  doi:
10.1016/j.jeurceramsoc.2013.08.009.
[114] Y. Suemune, “Thermal Conductivity of BaTiO 3 and SrTiO 3 from 4.5° to 300°K,” J.
Phys. Soc. Japan, vol. 20, no. 1, pp. 174 – 175, Jan. 1965, doi: 10.1143/JPSJ.20.174.
[115] .  Wang  et  al .,  “Interfacial  thermal resistance  and  thermal  conductivity  in nanograined SrTiO 3 ,” Appl. Phys. Express, vol.  3,  no.  3,  p.  031101,  Mar.  2010,  doi: 10.1143/APEX.3.031101.
[116] A.  J.  Ahmed  et  al.,  “Significant Improvement  in  Electrical  Conductivity and Figure of Merit of Nanoarchitectured Porous SrTiO 3 by la Doping Optimization,” ACS  Appl.  Mater.  Interfaces,  vol.  12,  no.
25,  pp.  28057 – 28064,  Jun.  2020,  doi:
10.1021/acsami.0c01869.
[117] B.  Zhang  et  al.,  “High  thermoelectric performance  of  Nb-doped  SrTiO 3 bulk materials with different doping levels,” J.
Mater. Chem. C, vol. 3, no. 43, pp. 11406 – 11411, Sep. 2015, doi: 10.1039/c5tc02016f.
[118] J.  Wang  et  al.,  “Record  high thermoelectric  performance  in  bulk SrTiO 3 via nano-scale modulation doping,”  Nano  Energy,  vol.  35,  pp.  387–

## Putri, dkk. Akta Kimia Indonesia 6(1), 2021, 83
395, May 2017, doi:
10.1016/j.nanoen.2017.04.003.
[119] Y.  Mune,  H.  Ohta,  K.  Koumoto,  T.

## Mizoguchi,  and  Y.  Ikuhara,  “Enhanced
Seebeck coefficient of quantum-confined electrons in SrTiO 3 /SrTi 0.8 Nb 0.2 O 3 superlattices,”  Appl.  Phys.  Lett.,  vol.  91, no.  19,  p.  192105,  Nov.  2007,  doi: 10.1063/1.2809364.
[120] Y. Kinemuchi, K. I. Mimura, A. Towata, and  K.  Kato,  “Thermoelectric  properties of rare earth-doped SrTiO 3 nanocubes ,” J.
Electron. Mater., vol. 43, no. 6, pp. 2011 –
2016,  Jun.  2014,  doi:  10.1007/s11664- 013-2937-9.
[121] H.  Muta,  K.  Kurosaki,  and  S. Yamanaka, “Thermoelectric properties of rare  earth  doped  SrTiO 3 ,”  J.  Alloys Compd.,  vol.  350,  no.  1 – 2,  pp.  292 – 295,
Feb. 2003, doi: 10.1016/S0925- 8388(02)00972-6.
[122] N. Yalini Devi et al., “Enhancement of thermoelectric power factor of hydrothermally synthesised SrTiO 3 nanostructures,” Mater. Res. Express, vol. 7,  no.  1,  2020,  doi:  10.1088/2053- 1591/ab6c96.