Sintesis Carbon Dots dari Rumput Gajah (Pennisetum Purpureum) Termodifikasi Magnetit dan Polipirol serta Aplikasinya pada Sintesis 2,3-Difenilquinazolinon melalui Reaksi Fotokatalitik Oksidatif secara One-Pot

Safira Maulida Ristifarah, Dr. Muhammad Idham Darussalam Mardjan, S.Si., M.Sc.; Prof. Indriana Kartini, S.Si., M.Si., Ph.D.

2025 | Skripsi | KIMIA

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis nanokomposit carbon dots, yakni CDs-Md/Fe3O4/Ppy, dari rumput gajah (Pennisetum purpureum). Tujuan lainnya yaitu untuk mensintesis turunan quinazolinon dari benzil alkohol dan 2-aminobenzamida melalui reaksi oksidasi fotokatalitik secara one-pot menggunakan fotokatalis CDs-Md/Fe3O4/Ppy. Sintesis carbon dots (CDs) dilakukan melalui metode hidrotermal dilanjutkan dengan pemurnian dengan membran dialisis untuk menghasilkan material CDs-Md. Selanjutnya, CDs-Md dimodifikasi dengan magnetit (Fe3O4) dan polipirol (Ppy) menjadi nanokomposit CDs-Md/Fe3O4/Ppy. Karakterisasi nanokomposit dilakukan menggunakan spektrofotometer UV-Visible, fluoresensi, dan FTIR, XRD, TEM, SAED, SEM, serta zeta potensial. Nanokomposit yang telah disintesis digunakan sebagai fotokatalis pada sintesis 2,3-difenilquinazolinon dari prekursor benzil alkohol dan 2-aminobenzamida melalui reaksi oksidasi fotokatalitik secara one-pot. Parameter reaksi one-pot yang dioptimasi adalah jenis pelarut dan oksidan. Produk sintesis dielusidasi dengan spektrometer 1H-NMR dan 13C-NMR, GC-MS, serta spektrofotometer FTIR.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanokomposit CDs-Md/Fe3O4/Ppy memiliki quantum yield 2,46%; energi celah pita langsung dan tidak langsung berturut-turut 1,86 dan 1,58 eV; ukuran partikel sebesar 10,75 nm; dan kestabilan baik dengan nilai zeta potensial sebesar ?11,4 eV. Kondisi optimum sintesis 2,3-difenilquinazolinon diperoleh ketika reaksi one-pot dilakukan dalam pelarut DMA dengan menggunakan oksidan H2O2. Dengan melakukan reaksi pada kondisi optimum, produk 2,3-difenilquinazolinon dapat dihasilkan dengan persen hasil sebesar 66%. Reaksi one- one-pot yang dikembangkan terbukti sederhana, efisien, dan berkelanjutan.

This research aims to synthesize carbon dots nanocomposite, CDs-Md/Fe3O4/Ppy, from elephant grass (Pennisetum purpureum). Another objective was to synthesize quinazolinone derivatives from benzyl alcohol and 2-aminobenzamide via one-pot oxidative photocatalytic reaction using CDs-Md/Fe3O4/Ppy photocatalyst. The synthesis of carbon dots (CDs) was carried out through hydrothermal method followed by purification by membrane dialysis to produced CDs-Md material. Furthermore, CDs-Md was modified with magnetite (Fe3O4) and polypyrrole (Ppy) into CDs-Md/Fe3O4/Ppy nanocomposites. Characterization of nanocomposites was conducted using UV-Visible, fluorescence, and FTIR spectrophotometers, XRD, TEM, SAED, SEM, and zeta potential. The synthesized nanocomposite was used as photocatalyst in the synthesis of 2,3-diphenylquinazolinone from benzyl alcohol and 2-aminobenzamide precursors via one-pot oxidative photocatalytic reaction. The optimized one-pot reaction parameters were the type of solvent and oxidant. The synthesized products were elucidated by 1H-NMR and 13C-NMR spectrometer, GC-MS, and FTIR spectrophotometer. The results showed that the CDs-Md/Fe3O4/Ppy nanocomposite has a quantum yield of 2.46%; direct and indirect band gap energies respectively of 1.57 eV; particle size of 10,75 nm; and good stability with a zeta potential value of -11.4 eV. The optimum conditions for the synthesis of 2,3-diphenylquinazolinone were obtained when the one-pot reaction was carried out in DMA solvent using H2O2 oxidant. By performing the reaction at optimum conditions, 2,3-diphenylquinazolinone can be produced with a percent yield of 66%.

Kata Kunci : 2,3-Difenilquinazolinon, carbon dots, magnetit, membran dialisis, polipirol, reaksi one-pot, dan rumput gajah./2,3-Diphenylquinazolinone, carbon dots, magnetite, dialysis membrane, polypyrrole, one-pot reaction, and elephant grass.