KAJIAN SIFAT OPTIK NANOFIBER POLIANILIN TERDOPING HCl DAN POTENSINYA SEBAGAI BAHAN AKTIF BIOSENSOR BERBASIS SURFACE PLASMON RESONANCE (SPR)

SITTI NURRAHMI, Prof. Dr. Kamsul Abraha, Ph.D.

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dilakukan kajiansifat optik nanofiber polianilin dengan variasi konsentrasi dopan untuk menentukanpotensinya sebagai bahan aktif biosensor berbasis Surface Plasmon Resonance (SPR).Kajian diawali dengan mensintesis monomer anilin menjadi nanofiber polianilin menggunakan metode polimerisasi interfasial dengan dopan hydrochloricacid (HCl)yang divariasi konsentrasinya yaitu 0,6 M, 1,2 M, 1,8 M, 2,4 M, dan 3 M. Hasil Scanning Electron Microscope (SEM) memperlihatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi HCl yang digunakan dalam proses sintesis, maka diperoleh diameter nanofiber polianilin yang semakin kecil dan hasil fiber yang terbentuk semakin jelas. Hasil spektroskopiFourier Transform Infrared (FTIR) menunjukkan bahwa telah terjadi pergeseran puncak karakteristik vibrasi dari posisi standar kurva untuk tiap-tiap konsentrasi dopan HCl yang digunakan yang terkait dengan interaksi material dengan cahaya inframerah yang ditembakkan pada sampel. Hasil spektroskopiUV-Visible memperlihatkan bahwa semakin besar konsentrasi molar dopan HCl yang digunakan maka nilai absorbansinya semakin kecil. Hasil ini terkait dengan polaritas polianilin yang menurun apabila digunakan pelarut organik, seperti Toluena dan N-Methylpyrrolidone (NMP). Hasil analisis Kramers-Kronig menggunakan program Python, pengaruh variasi konsentrasi dopan HCl terhadap nilai indeks bias (n)dan koefisien ekstingsi ()pada panjang gelombang laser He- Ne ( = 632,8 nm)memiliki kecenderungan nilai n dan yang semakin menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi molar dopan HCl.Penambahan lapisan nanofiber polianilin dengan konsentrasi 0,6 M memperlihatkan pergeseran kurva SPR yang besar dibanding dengan penambahan lapisan nanofiber polianilin menggunakan konsentrasi yang lain.Hasil ini terkait dengan pengaruh nilai n dan nanofiber polianilin. Dengan demikian,dapat disimpulkan bahwa konsentrasi molar dopan HCl 0,6 M yang paling optimum digunakan untuk mengimobilisasi biomolekul pada permukaan sensing biosensor SPR.

Polyaniline nanofibers have been successfully fabricated with variation of dopant concentration to see it’s potential as active materials for Surface Plasmon Resonance (SPR) based biosensors. The Study began with synthesing the monomer anilin to generates polyaniline nanofibers by using interfacial polymerization methods with dopant Hydrochloric Acid (HCl) then varies the concentration until 3 M. The results of Scanning Electron Microscope (SEM) showed that the greater the HCl concentration used, the smaller the diameter polyaniline nanofibers and has clear fibers. The results of Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) showed that there has been a shift in the peak position of vibration characteristics from a standard curve for each HCl concentration used. The result of UV-Visible spectroscopy showed that the greater the HCl concentration used, the smaller the values of absorbance. The results of Kramers-Kronig relationship using Python program, the effect of variations concentration HCl for refractive index (n) and extinction coefficient () values at wavelength of He-Ne laser ( = 632.8 nm) have a tendency to decreasing the values of n and  with the increases of the dopant HCl concentration. Addition of polyaniline nanofibers layer with a 0,6 M HCl concentration shows a large shift in the SPR curve than with the addition of polyaniline nanofiber layer using other concentrations. This result due to the influences of n and value on polyaniline nanofibers. Thus, it can be concluded that the 0,6 M concentration of HCl was optimum for used to immobilize biomolecules on the surface sensing of SPR biosensors.

Kata Kunci : nanofiber polianilin, polimerisasi interfasial, relasi Kramers Kronig, indeks bias, koefisien ekstingsi, biosensor SPR