SINTESIS KARBON NANODOT DALAM PELARUT AIR, ETANOL DAN N,N-DIMETILFORMAMIDA SERTA APLIKASINYA SEBAGAI SENSOR KATION LOGAM

ADITYA IRFAN WITONO, Dr. Indriana Kartini, M.Si.; Prof. Dr. Sri Juari Santosa, M.Eng.

2020 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dikaji sintesis karbon nanodot (CND) menggunakan prekursor asam sitrat dan urea dalam 3 pelarut, yaitu air, etanol dan N,N-dimetilformamida. CND hasil akan digunakan sebagai sensor ion-ion logam dalam perairan. Tujuan studi ini adalah untuk mempelajari pengaruh 3 jenis pelarut terhadap struktur dan sifat CND hasil sintesis. Sintesis CND dilakukan secara hidrotermal dengan temperatur reaksi 160 derajat Celcius selama 3 jam. Karakterisasi dilakukan pada larutan pekat hasil sintesis yang sudah diencerkan dengan akuades, meliputi karakterisasi menggunakan mikroskop transmisi elektron untuk mengetahui ukuran dan bentuk CND, spektrofotometer FT-IR untuk menentukan gugus fungsional, dan spektrofotometer UV-Vis dan fluoresensi untuk mengetahui karakter optisnya. Kajian awal aplikasi CND sebagai sensor ion-ion logam dalam perairan dikaji berdasarkan karakter fluoresensi CND. Hasil karakterisasi TEM menunjukkan terbentuknya CND yang berbentuk bulat atau bintik hitam dengan ukuran antara 3-17 nm. Ukuran CND terkecil pada CND pelarut air dan yang terbesar pada pelarut DMF. Karakter optis CND hasil juga berbeda-beda dilihat dari warna larutan yang terbentuk. Larutan CND hasil sintesis dalam pelarut air berwarna biru, dalam pelarut etanol berwarna hijau, dan dalam pelarut N,N-dimetilformamida berwarna merah. Berdasarkan uji kualitatif untuk aplikasi deteksi ion logam, CND pelarut air dan CND pelarut etanol dapat digunakan sebagai detektor ion logam Cr(VI) dalam perairan.

It has been studied the synthesis of carbon nanodot (CND) using citric acid and urea as the carbon precursors in 3 solvents, namely water, ethanol and N,N-dimethylformamide. The resulted CND will be used as a sensor for metal ions in water. The purpose of this study was to study the effect of 3 types of solvents on the structure and properties of the synthesized CND. CND synthesis was carried out hydrothermally at a reaction temperature of 160 degree Celcius for 3 h. Characterization was carried out on the concentrated synthesized solution that was diluted with distilled water, including characterization using a transmission electron microscope to determine the size and shape of the CND, FT-IR spectrophotometer to determine functional groups, and UV-Vis and fluorescence spectrophotometer to determine its optical characteristics. The initial study of the application of CND as a sensor for metal ions in waters was studied based on the fluorescence character of CND.. The TEM images showed the formation of a round or a black spot CND with a size between 3-17 nm. The smallest CND size was obtained from synthesis using water as a solvent, while the largest was obtained in DMF solvent. The optical properties of the resulted CND results also vary depend on the color of the resulted solution. As-synthesized CND solution in water as a solvent shows blue colour, in ethanol was green, and in N,N-dimethylformamide was red. Based on the qualitative test for metal ion detection applications, the synthesized CND using water and ethanol can be used as Cr(VI) ion detectors.

Kata Kunci : Detektor ion logam, fluoresensi, hidrotermal, karbon nanodot