Struktur nano magnetit (Fe3O4) dan modifikasinya dengan material lain menunjukkan karakteristik yang layak untuk diimplementasikan sebagai material penginderaan. Makalah ini memberikan tinjauan singkat tentang penerapan struktur nano Fe3O4 dan modifikasinya sebagai bahan sensitif untuk sensor gas polutan. Beberapa studi disorot untuk menjelaskan kemajuan perkembangan material masa lalu hingga sekarang. Berbagai prosedur sintesis bahan juga dijelaskan dengan jelas. Penerapan struktur nano Fe3O4 murni dan modifikasinya sebagai bahan sensitif pada perangkat sensor gas untuk mendeteksi gas beracun adalah bagian utama dari makalah ini. Terakhir, bagian prospek masa depan merangkum pengembangan materi dan memberikan saran untuk pengembangan di masa depan.
Sifat elektronik, serta sifat magnetik Fe3O4, telah dilaporkan dapat dimanfaatkan sebagai sensor gas. Celah pita bahan yang relatif rendah, yaitu 0,1 eV, membuatnya memiliki konduktivitas yang relatif lebih tinggi daripada oksida logam lainnya. Sebagai bahan magnetik, interaksi antara gas dan permukaan magnetit akan menyebabkan perubahan sifat magnetik dan mempengaruhi kinerja sensor gas, seperti sensitivitas, selektivitas, waktu respons, dan waktu pemulihan. Adsorpsi gas pada permukaan material akan mengubah keadaan permukaan dengan memperkenalkan polarisasi spin, merusak simetri struktur permukaan, atau mengganggu regangan permukaan. Beberapa penelitian melaporkan bahwa ukuran partikel kecil yang didukung oleh saturasi magnetik yang tinggi dan koersivitas yang rendah akan menghasilkan kinerja sensor yang tinggi. Sejauh pengetahuan kami, penggunaan perubahan sifat magnetik belum banyak dieksplorasi dalam bahan magnetit. Ini adalah peluang terbuka untuk pengembangan lebih lanjut. Sebagai bagian dari bahan magnetik, mekanisme penginderaan dapat disumbangkan oleh perubahan sifat magnetit seperti saturasi magnetisasi dan koersivitas yang menginduksi perubahan konduktivitas. Pengurangan atau pengoksidasi ion Fe dalam Fe3O4 oleh interaksi gas mengubah keadaan spinnya, yang menyebabkan perubahan konduktivitas. Perubahan konduktivitas kemudian dikirim sebagai sinyal sensor.
Untuk memaksimalkan junction yang dihasilkan, perlu diperhatikan dispersi fase kedua atau koneksi dengan partikel Fe3O4, yang tentunya dapat dicapai dengan mengoptimalkan metode sintesis yang digunakan. Nanopartikel lain masih sangat terbuka lebar dalam komposit dengan Fe3O4 sebagai bahan sensor gas seperti ZnO, SnO2, dan lain-lain.
Penulis: Mochamad Zakki Fahmi
