Sintesis Carbon Nanoparticle (C-dot) Berbahan Dasar Arang Aktif serta Potensinya sebagai Sensor Kandungan Logam Berat

BALADIKA SUKMA ZUFARA, Prof. Dr. Agung Bambang Setio Utomo, S.U.;Isnaeni, M.Sc., Ph.D.

2019 | Skripsi | S1 FISIKA

Telah dilakukan sintesis Carbon Nanoparticle (C-Dot) berbahan dasar arang aktif dengan menggunakan metode ablasi laser Nd:YAG. Sebanyak 2 gram arang aktif dilarutkan dalam 100 mL toluena kemudian dilakukan ablasi selama 2 jam dengan panjang gelombang laser 1064 nm, frekuensi 10 Hz, dan energi 70 mJ. Hasil karakterisasi menunjukkan puncak absorbsi pada panjang gelombang 291 nm, intensitas fluoresens 3244,63 a.u pada panjang gelombang 484,99 nm, dan time-resolved photoluminescence 5,66 ns. Pada tahapan berikutnya dilakukan transfer fase dari pelarut toluena ke aquades larutan C-Dot untuk menjaga biokompatibilitas C-Dot berbasis metode surfaktanisasi. Sampel diujikan pada larutan logam berat FeCl3 dan Pb(CH3COO)2 dengan variasi konsentrasi 0,001 ; 0,01; 0,1; 1; 10; dan 100 mg/mL. Hasil karakterisasi menunjukkan perubahan puncak absorbsi menuju spektrum merah (red shift) pada FeCl3, dan menuju spektrum biru (blue shift) pada Pb(CH3COO)2 seiring kenaikan konsentrasi logam berat. Terjadi penurunan intensitas fluoresensi seiring kenaikan konsentrasi logam berat. Hal ini menunjukkan respon C-Dot yang baik untuk mendeteksi keberadaan logam berat sebagai quencher material yang merubah sifat optik C-Dot.

An activated charcoal-based Carbon Nanoparticle (C-Dot) has been synthesized by using Nd:YAG's laser ablation method. 2 g of activated charcoal and 100 mL of toluene ablated within 2 hours at wavelenght 1064 nm, frequency 10 Hz, and energy 70 mJ. The characterization results of C-Dot synthesized showed that absorbrtion's peak was on wavelenght 291 nm, fluorescence's intensity 3244,63 a.u at wavelenght 484,99 nm, and time-resolved photoluminescence 5,66 ns. A surfactanization-based phase transfer from toluene-based solvent to aquades-based solvent was performed to maintain the biocompatibility of C-Dot. Sample then reacted with FeCl3 dan Pb(CH3COO)2 solutions with range of concentration variations 0,001 ; 0,01; 0,1; 1; 10; and 100 mg/mL. for determining it's responses on heavy metal presence. The absorbtion's peak changed over heavy metal's concentration increase; approaching IR spectrum (red shift) at FeCl3, and UV spectrum (blue shift) at Pb(CH3COO)2. The fluorescence intensity decreased over heavy metal's concentration increase. These results presented well responses of C-Dot in the heavy metal presence's detection as a quencher material which changing the optical properties of C-Dot. Keywords : activated charcoal, C-Dot, ablation, quencher material, heavy metal

Kata Kunci : arang aktif,C-dot,ablasi,quencher material,logam berat