Fabrikasi dan Karakterisasi Screen-printed Carbon Electrode (SPCE) sebagai Sensor Elektrokimia untuk Deteksi Hidrogen Peroksida (H2O2)

Muhammad Luthfi Afiqyan Edelweis Basuki, Dr.Eng. Ahmad Kusumaatmaja, S.Si., M.Sc.

2025 | Skripsi | FISIKA

Screen Printed Carbon Electrode (SPCE) merupakan elektroda ohmic yang sering digunakan sebagai sensor untuk pengukuran reaksi elektrokimia. Memanfaatkan kandungan hydrogen peroxide (H2O2) hasil dari penguraian glucose oleh enzim glucose oxidase (GOx), SPCE dapat digunakan untuk mengukur besar konsentrasi analit H2O2. Pada penelitian ini, SPCE yang berhasil difabrikasi berjumlah 45 SPCE dari total 100 SPCE. Untuk karakteristik dari SPCE yang difabrikasi, hasil pengukuran rata-rata puncak anodik dan katodik dengan larutan [Fe(CN)6]4? adalah sebesar 107 ±8 µA dan ?150 ± 10 µA dengan nilai reproduktivitasnya bernilai 7,79?n 7, 30%. Untuk nilai indeks porositas elektroda dari pengukuran dengan electrochemical impedance spectroscopy (EIS) nilainya adalah 0,73 ± 0,08. Diambil untuk 3 SPCE dengan kode 1J, 2G, dan 3D, dari SPCE yang berhasil difabrikasi, besar nilai sensitivitas masing-masing SPCE bernilai 11 ± 2 µAmM?1, 11 ± 1 µAmM?1, dan 10 ±4 µAmM?1. Nilai sensitivitas untuk SPCE tersebut bernilai tidak terlalu jauh jika dibandingkan dengan SPCE Labotopia yang memiliki nilai sensitivitas bernilai 18 ± 4µAmM?1. Kemudian, untuk ketiga SPCE hasil fabrikasi (1J, 2G, dan 3D) serta SPCE Labotopia, diperoleh nilai limit of detection (LoD) masing-masing sebesar 0, 6 ± 0,03 mM, 2 ± 0,3 mM, 0,9 ± 0,1 mM, dan 0,6 ± 0,03 mM. Sementara itu, nilai limit of quantitation (LoQ) yang dihasilkan berturut-turut adalah 2 ± 0,1 mM, 6 ± 1mM, 3 ± 0,2 mM, dan 2 ± 0,1 mM.

Screen-Printed Carbon Electrode (SPCE) are ohmic electrodes that are widely used as sensors for electrochemical reaction measurements. By utilizing the hydro gen peroxide (H2O2) produced from the decomposition of glucose by the enzyme glucose oxidase (GOx), SPCE can be employed to determine the concentration of H2O2 analyte. In this study, a total of 45 SPCE were successfully fabricated out of 100. The fabricated SPCEs were characterized using [Fe(CN)6]4? solution, yielding average anodic and cathodic peak currents of 107 ± 8 µA and ?150 ± 10 µA, with reproducibility values of 7,79% and 7,30%, respectively. The electrode porosity in dex obtained from electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements was 0, 73 ±0,08. For three fabricated SPCE coded 1J, 2G, and 3D, the sensitivity values were 11 ± 2 µAmM?1, 11 ± 1 µAmM?1, and 10 ± 4 µAmM?1, respectively. These sensitivities are relatively close to that of the commercial Labotopia SPCE, which has a sensitivity of 18 ± 4 µAmM?1. Furthermore, the limit of detection (LoD) values for the three fabricated SPCE (1J, 2G, and 3D) and the Labotopia SPCE were 0,6 ± 0,03 mM, 2 ± 0,3 mM, 0,9 ± 0,1 mM, and 0,6 ± 0,03 mM, respectively. Meanwhile, the limit of quantitation (LoQ) values were 2 ± 0,1 mM, 6 ± 1 mM, 3 ± 0,2 mM for the fabricated SPCE, and 2 ± 0,1 mM for the commercial SPCE.

Kata Kunci : elektrokimia, fabrikasi SPCE, [Fe(CN)6]4?, H2O2, karakterisasi SPCE