KAJIAN PENGARUH NANOPARTIKEL CORE-SHELL Fe3O4@Ag TERHADAP FENOMENA SURFACE PLASMON RESONANCE (SPR)

JUHARNI, Dr.Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Sc.

2020 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Telah dilakukan penelitian tentang nanopartikel core-shell Fe3O4@Ag terhadap fenomena Surface Plasmon Resonance dengan konfigurasi Kretschmann. Tujuan dari penelitian ini yakni untuk pengembangan biosensor SPR berbasis nanopartikel core-shell Fe3O4@Ag yang dimaksudkan untuk meningkatkan sensitivitas biosensor. Metode yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu mulai dari sintesis nanopartikel core-shell Fe3O4@Ag dengan metode aqueous solution. Karakterisasi struktur dan morofologi core-shell dengan XRD dan TEM, sifat optik dengan UV-Vis, FTIR dan raman spectroscopy, serta karakterisasi sifat magnetiknya dengan VSM. Selanjutnya, mengamati pengaruh core-shell Fe3O4@Ag terhadap sensitivitas SPR. Berdasarkan hasil XRD dan TEM, pengaruh variasi konsentrasi Ag terhadap core-shell Fe3O4@Ag mengakibatkan puncak intensitas Fe3O4 pada bidang (311) mengalami pelemahan, sedangkan puncak Ag pada bidang (200) mengalami peningkatan intensitas seiring dengan bertambahnya konsentrasi Ag. Sedangkan, dari hasil TEM tampak bahwa butiran�butiran nanopartikel Fe3O4 masih mengalami aglomerasi setelah dilapisi dengan Ag dan sebagian membentuk agregat. Dari hasil UV-Vis menunjukkan bahwa puncak serapan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi Ag, dan dari hasil FTIR menunjukkan puncak serapan mengalami fluktuatif, sedangkan karakterisasi Raman shift core-shell Fe3O4@Ag menunjukkan munculnya puncak dengan intensitas yang cukup kecil pada panjang gelombang (1028 � 1037) cm-1. Nanopartikel core-shell Fe3O4@Ag yang telah disintesis kemudian dideposisikan pada sistem Prisma-Au dengan metode spray. Pengaruh deposisi nanopartikel core-shell Fe3O4@Ag mengakibatkan pergeseran sudut SPR jauh lebih besar dibandingkan dengan deposisi nanopartikel Fe3O4 dan nanopartikel Ag. Selain itu, pengaruh meningkatnya konsentrasi Ag terhadap pergeseran sudut SPR mengakibatkan pergeseran sudut SPR ke arah sudut yang lebih kecil (blue-shift).

The research on the core-shell Fe3O4@Ag nanoparticles was succesfully investigated using Surface Plasmon Resonance phenomenon in the Kretschmann configuration. The purpose of this research is to develop the sensitivity of SPR biosensor using core-shell Fe3O4@Ag nanoparticles. The method used in this study consisted of several stages. Firstly, Fe3O4 was fabricated by coprecipitation method. Secondly, the core-shell Fe3O4@Ag nanoparticles were synthesized by aqueous solution method. The Characterization of core-shell structure and morphology using XRD and TEM, optical properties using UV-Vis, FTIR, and raman spectroscopy, also the characterization of magnetic properties using VSM. After that, the effect of core-shell Fe3O4@Ag was observed in the SPR sensitivity. Based on XRD and TEM results, the effect of variations of Ag concentration of the core-shell Fe3O4@Ag causes the peak intensity of Fe3O4 in plane (311) to weaken, whereas the peak of Ag in plane (200) increases as the concentration of Ag increases. Meanwhile, the TEM image of Fe3O4 nanoparticles shows agglomeration after being coated with Ag and partially forming aggregates, and the UV-Vis declare that the more Ag concentration increases, the more absorption peak enhaces. Besides, the FTIR results show the absorption peak has fluctuated, while the characterization of the Raman shift of core-shell Fe3O4@Ag shows a small intensity of peak at wavelength (1028 - 1037) cm-1. Furthermore, the synthesized of Fe3O4@Ag core-shell nanoparticles were deposited on the Prisma-Au system by spray method. The influence of core-shell Fe3O4@Ag nanoparticle deposition causes the SPR angle shift to be greater angle than the deposition of Fe3O4 nanoparticles and Ag nanoparticles. In addition, the effect of increasing the concentration of Ag on the SPR angle shifts shows the shift of the SPR angle towards a smaller angle (blue-shift).

Kata Kunci : Kata Kunci: nanopartikel core-shell Fe3O4@Ag, pergeseran sudut, SPR, sensitivitas.