G17fua PDF

 

 

SINTESIS NANOPARTIKEL KARBON (C-DOT) DARI AIR 3+ KELAPA SEBAGAI SENSOR FLUORESENS ION Fe  

FIFI UMI ALIMAH

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017

 

 

 

 

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*   Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sintesis Nanopartikel Karbon (C-Dot) (C-Dot) dari Air Kelapa sebagai Sensor Fluoresens Ion Fe3+ adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam  bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang  berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari  penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di  bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, 2 Oktober 2017  Fifi Umi Alimah  NIM G74130045

 

 

ABSTRAK FIFI UMI ALIMAH. Sintesis Nanopartikel Karbon (C-Dot) ( C-Dot) dari Air Kelapa 3+ sebagai Sensor Fluoresens Ion Fe . Dibimbing oleh AKHIRUDDIN MADDU dan ERUS RUSTAMI.  RUSTAMI.   Nanomaterial carbon atau C-Dots merupakan partikel nanomaterial 0 dimensi yang yang banyak digunakan sebagai material sensor untuk mendeteksi  berbagai macam kandungan logam berat seperti logam Fe3+. C-Dots dibuat dari larutan air kelapa dan asam sulfat serta urea sebagai dopping   dengan beragam konsentrasi. Selanjutnya larutan disintesis dengan metode microwave microwave   irradiation irradiation   selama 4 menit dengan daya 400W. C-Dots dari air kelapa yang berhasil disintesis, dibuktikan dengan hasil analisis PSA, fluorometer, FTIR dan spektroskopi UV-Vis. Perbedaan ragam persen konsentrasi urea dalam sintesis CDdots menghasilkan karakteristik optik yang berbeda-beda. Penambahan urea menyebabkan kenaikan intensitas fluoresens. Panjang gelombang emisi mengalami pergeseran ke panjang gelombang lebih rendah (blue-shift  ( blue-shift ). ). C-Dots akan mengemisikan warna biru ketika disinari dengan lampu UV. Hasil analisis PSA diketahui bahwa ukuran partikel cdots tergolong dalam kategori nanomaterial karena mempunyai rata-rata ukuran partikel sebesar 3.970 nm untuk sampel dengan kandungan urea 0% dan 6.416 nm nm untuk sampel dengan kandungan urea 8%. Kata kunci: air kelapa, C-Dots, microwave microwave  irradiation, irradiation, sensor  sensor fluoresens

ABSTRACT FIFI UMI ALIMAH. Synthesis of Nanoparticles carbon (C-Dot) from Coconut Water as Fe3+ Ion Fluorescence Sensor. Supervised by AKHIRUDDIN MADDU and ERUS RUSTAMI. Carbon Nanomaterial or C-Dots is a zero dimensions of particle are widely used as a material sensor to detect a variety of heavy metal contents such as Fe 3+. C-Dots made from coconut water with sulfuric acid and urea liquids as the dopping in varying concentrations. The liquid synthesized by microwave irradiation method in 4 minutes with power 400W. C-Dots is synthesized successfully can proof by the results of the PSA analysis, fluorometer, FTIR and UV-Vis spectroscopy tools. The various of concentrations urea of C-Dots resulting the various C-Dots optical characteristics too. The increasing of Fluorescent intensity effected by the adding of Urea. The wavelength of emission C-Dots do shift to lower wavelength i.e. from 512.55 nm to 468.05nm wavelength. C-Dots will emitting a blue color sign when illuminated with UV lights. The analysis results of the PSA showed that the size of particle C-Dots grouping in the category of nanomaterial because an average of particle size is 3.970 nm for sample with including 0% urea and 6.41 nm for 8% urea. Keywords: Coconut water, C-Dots, microwave microwave  irradiation irradiation,, sensor fluoresens

 

 

SINTESIS NANOPARTIKEL KARBON (C-DOT) DARI AIR 3+ KELAPA SEBAGAI SENSOR FLUORESENS ION Fe  

FIFI UMI ALIMAH

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains  pada Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017

 

 

 

 

 

 

PRAKATA Alhamdulillahirabbil’alamin.  Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang Alhamdulillahirabbil’alamin.  senantiasa memberikan rahmat dan nikmat sehat sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian yang berjudul Sintesis Nanopartikel Karbon (C-Dot) ( C-Dot) 3+ dari Air Kelapa sebagai Sensor Fluoresens Ion Fe   Terselesaikannya skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.  Ayah, Ibu, Mba, dan adik ku, yang telah memberikan dukungan, motivasi, kasih, dan kepercayaan yang begitu besar 2.  Bapak Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si dan Bapak Erus Rustami, S.Si, M.Si selaku pembimbing yang selalu memberikan ilmu, masukan dan  bimbingan serta menyempatkan waktunya untuk berdiskusi mengenai  penelitian ini 3.  Bapak dr. rer. nat. Hendradi Hardhienata selaku penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penyusunan skripsi 4.  Tina Nuraeni dan Reni Melia, teman satu topik penelitian yang juga menjadi teman diskusi selama penyusunan skripsi 5.  Teman-teman Lab Biomaterial, terutama Angga Saputra yang telah memberikan ide-ide dan masukan serta membantu kelancaran penulis ketika melakukan penelitian 6.  Ulfa Dwi Prastiwi dan Renda Amalia yang bersedia menemani penulis dalam melakukan karakterisasi sampel, dan 7.  Semua teman-teman Fisika 50 yang banyak memberi dukungan Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih. Mohon maaf atas kekurangan dan kesalahan yang terdapat dalam penulisan ini. Oleh karena itu,  penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar usulan penelitian ini dapat lebih baik lagi.

Bogor, 2 Oktober 2017

Fifi Umi Alimah

 

 

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1 

Latar Belakang

1 

Perumusan Masalah

2 

Tujuan Penelitian

2 

Manfaat Penelitian

2 

TINJAUAN PUSTAKA

2 

Air Kelapa

2 

Carbon Nanodots  Nanodots (C-dots)

3 

Sensor Fluoresens

4  6 

METODE Alat dan Bahan

6 

Prosedur Penelitian

6 

Sintesis C-Dots

6 

Karakterisasi Sampel

6 

HASIL DAN PEMBAHASAN

7 

Hasil Sintesis C-Dots

7 

Ukuran partikel berdasarkan hasil pengukuran PSA

8 

Sifat Absorbansi C-Dots

10 

Karakteristik Fotoluminesens C-Dots

10 

Karakteristik Gugus Fungsi Serapan Inframerah C-Dots

12 

Sensor Fluoresens Ion Fe 3+ 

13 

SIMPULAN DAN SARAN

15 

Simpulan

15 

Saran

15 

DAFTAR PUSTAKA

16 

RIWAYAT HIDUP

21 

LAMPIRAN

18

RIWAYAT HIDUP

21

 

 

DAFTAR TABEL 1.  Komposisi kimia air kelapa (%) 2.  Keuntungan dan kelemahan dari beberapa metode sintesis C-Dots 3.  Ragam kadar urea dalam sintesis C-Dots dari air kelapa

2  4  6 

DAFTAR GAMBAR 1.  Metode sintesis top down dan bottom up 2.  Proses fluoresensi 3.  Pengukuran intensitas (a) Spektrum intensitas fluoresens menurun (turn-of ) (b) Spektrum intensitas fluoresens meningkat (turn-on ( turn-on)) 4.  Larutan hasil sintesis C-Dots 5.  Skema sintesis C-Dots air kelapa dengan metode microwave dan aplikasi sensor Fe3+  6.  Distribusi ukuran partikel C-Dots dengan kandungan urea 7.  Spektrum serapan C-Dots air kelapa dengan ragam kadar urea 8.  Spektrum fluoresens C-Dots air kelapa dengan ragam kadar urea 9.  Ragam emisi fluoresens C-Dots dengan kadar urea 10.  Hasil pengukuran FTIR C-Dots dari air kelapa dengan ragam kandungan urea 11.  Penurunan spektrum fluoresens berdasarkan kenaikkan konsentrasi ion Fe3+ pada C-Dots dengan ragam urea 12.  Grafik penurunan intensitas terhadap pertambahan konsentrasi ion Fe3+ pada sampel dengan kandunan urea

3 5 5 8 8 9 10 11 11 12 13 14 

DAFTAR LAMPIRAN 1  Lampiran 1 Diagram Alir penelitian 2  Lampiran 2 Hasil Analisis PSA Sampel E (kandungan urea 8%) 3  Lampiran 3 Hasil Analisis PSA Sampel A (kandungan urea 0%)

18  19  20 

 

 

PENDAHULUAN Latar Belakang

Kandungan logam berat merupakan salah satu parameter penting untuk melihat tingkat pencemaran dan kualitas lingkungan suatu perairan, salah satunya logam berat Fe3+.  Logam Fe3+  merupakan logam berat yang diperlukan tubuh untuk membantu kinerja metabolisme tubuh dalam jumlah tertentu. Namun keberadaan logam Fe3+  dalam jumlah banyak dapat mengakibatkan keracunan. Logam berat Fe3+  yang mencemari lingkungan biasanya berasal dari kegiatankegiatan industri. Selain berbahaya terhadap manusia, kandungan Fe3+  dalam  jumlah banyak di dalam perairan akan mempengaruhi keadaan biota didalamnya. Seperti yang telah dilaporkan oleh supriyantini 2015, kandungan logam berat Fe 3+  dalam perairan dapat mempenaruhi ukuran dan fase hidup kerang hijau. Logam Fe3+ akan terus terakumulasi dalam tubuh kerang hijau sejalan dengan konsentrasi logam Fe3+ dalam perairan.1,2 Dewasa ini, nanomaterial carbon atau C-Dots banyak digunakan sebagai material sensor untuk mendeteksi berbagai macam kandungan logam berat seperti Hg (II) dan ion I - didalam larutan.3  Nanomaterial carbon (C-Dots) merupakan  partikel 0 dimensikelebihan dengan karakteristik karakteristi k rata-rata rat a-rata 10 nm. nanomaterial Memiliki berbagai seperti sifat larut berukuran dalam airdibawah tinggi, fotoluminesens yang kuat, fotostabilitas tinggi, serta mampu difungsikan dengan molekul yang berbeda berdasarkan aplikasinya.4  C-Dots dapat dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi seperti bioimaing,5  biological labeling,6  fotokatalis,7  konversi energi,8 maupun sensor.9  Beberapa metode digunakan dalam pembuatan material C-Dots yang secara umum dapat diklasifikasikan kedalam dua metode yaitu secara fisika dan secara kimia. Meode sintesis secara kimia atau lebih dikenal dengan istilah bottom up  up  yaitu menyusun atom-atom atau molekul-molekul menjadi partikel berukuran nano. Metode bottom up  up  diantaranya seperti hidrotermal,  hidrotermal,  chemical ablation, electrochemical carbonization, dan microwave irradiation. irradiation. Sedangkan metode secara fisika atau top down  down  adalah pembuatan partikel berukuran nanometer secara langsung, seperti laser ablation dan arc discharge.4  Sintesis C-Dots dalam  penelitian ini dilakukan secara bottom up  up  menggunakan metode microwave irradiation.. Metode microwave irradiation dipilih karena ekonomis dan waktu irradiation sintesis yang singkat dibandingkan dengan pemanasan konvensional. 10  C-Dots dapat disintesis dari material awal yang mengandung karbon baik senyawa organik sederhana maupun biopolimer kompleks seperti air kelapa. Pengolahan buah kelapa selama ini hanya berfokus pada buahnya saja sebagai kopra, crude coconut oil   (CCOC), dan minyak goreng. Sedangkan hasil sampingan buah (by (by product ), ), seperti air kelapa dibuang atau diolah secara tradisional dalam sekala kecil. Hasil sampingan buah kelapa seperti air kelapa akan memiliki potensi yang lebih unggul jika digunakan sebagai material nanotenologi. Penelitian ini berfokus pada pembuatan material C-Dots dari air kelapa. Selanjutnya hasil sintesis C-Dots diuji kemampuannya dan efektifitasnya sebagai 3+

sensor fluoresens terhadap ion Fe . Hasil penelitian ini berpotensi untuk

 

  2 digunakan sebagai acuan dalam kajian upaya konservasi lingkungan dalam mendeteksi limbah cair. Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, maka perumusan masalah pada penelitian ini adalah: 1.  Bagaimana karakteristik optik C-Dots hasil sintesis? 2.  Bagaimana pengaruh variasi kandungan urea terhadap karakteristik C-Dots yang telah dihasilkan? 3.  Bagaimana kemampuan dan efektifias C-Dots yang dihasilkan sebagai sensor fluoresens ion Fe3+?

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mensintesis nanopartikel C-Dots menggunakan metode microwave irradiation  irradiation  dari bahan air kelapa dengan variasi kandungan urea, mengamati karakteristik fluoresens yang dihasilkan, serta efektifitas  pengunaan C-Dots sebagai material sensor fluoresens ion Fe3+.

Manfaat Penelitian

Berdasarkan uraian latar belakang dan tujuan yang telah disebutkan diatas dapat diperoleh manfaat dalam penelitian ini antara lain dapat menghasilkan material baru dan metode baru untuk mendeteksi limbah cair khususnya limbah yang mengandung ion Fe 3+.

TINJAUAN PUSTAKA Air Kelapa

Kelapa adalah satu jenis tumbuhan dari suku aren-arenan atau  Arecaceae  Arecaceae.. Dalam klasifikasi tumbuhan, pohon kelapa termasuk dalam genus cocos cocos   dan 11 species nucifera nucifera..   Buah kelapa terdiri dari beberapa komponen yaitu sabut kelapa, Tabel 1 Komposisi kimia air kelapa (%) Komposisi Specific grafity  grafity  Bahan padat Gula Abu Minyak Protein

% 1,02 4,71 2,56 0,46 0,74 0,55

Senyawa klorida

0,17

 

  3 tempurung kelapa, daging buah dan air kelapa. Air kelapa merupakan hasil sampingan buah kelapa (by (by product ) yang belum banyak dimanfaatkan baik dalam industri maupun non industri. Pengolahan buah kelapa selama ini hanya berfokus  pada buahnya saja sebagai s ebagai kopra, crude coconut oil  (CCOC),  (CCOC), dan minyak goreng. Sedangkan hasil sampingan buah (by (by product ), ), seperti air kelapa dibuang atau diolah secara tradisional dalam sekala kecil. Air kelapa yang jumlahnya berkisar antara 25 persen dari komponen buah kelapa. Volume air yang terdapat pada kelapa sekitar 300 ml. Zat-zat utama yang terkandung dalam air kelapa antara lain kalium, kalsium dan magnesium. Sedangkan natrium, klorida, dan fosfat ditemukan dalam jumlah konsentrasi yang lebih rendah. Air kelapa memiliki osmolaritas yang tinggi karena adanya kandungan gula didalamnya, terutama glukosa dan fruktosa. Air kelapa juga kaya akan banyak asam amino esensial antara lain lisin, sistin, fenilalanin, histidin, dan tryptophan.12  C arbo arbon n Nano N anodo dots ts (C-dots)

Carbon nanodots (C-Dots) merupakan bahan karbon baru yang berukuran dibawah ~10 nm. Sejak ditemukannya nanopartikel C-Dots sebagai bahan baru dari karbon, kajian intensif mengenai C-Dots terus berkembang dengan cepat hingga saat ini. Nanopartikel karbon, atau titik-titik tit ik-titik karbon (CD) bebas dari unsurunsur beracun. C-dots baru-baru ini muncul sebagai bahan yang paling menarik untuk menggantikan QDs (quantum (quantum dots) dots) dengan keuntungan yang luar biasa, seperti kelarutan air yang sangat baik, luminescence kuat, biokompatibilitas tinggi, dan fotostabilitas yang baik.13,14  Material C-dot dapat disintesis dari material awal yang mengandung karbon baik senyawa organik sederhana maupun biopolimer kompleks. Beberapa sumber karbon yang telah disintesis menjadi C-dot seperti bawang putih, 15 ampas tebu,16 jelaga kerosen dan fine dan fine coal,17 serta dari limbah kulit pisang.18  Beberapa metode digunakan dalam pembuatan material C-Dots yang secara umum dapat diklasifikasikan kedalam dua metode yaitu secara fisika dan secara kimia. Meode sintesis secara kimia atau lebih dikenal dengan istilah bottom up up yaitu  yaitu menyusun atom-atom atau molekul-molekul menjadi partikel berukuran nano. Metode bottom up  up  diantaranya seperti hidrotermal,  hidrotermal,  chemical ablation, electrochemical carbonization, dan microwave irradiation. irradiation. Sedangkan metode secara fisika atau top down  down  adalah pembuatan partikel berukuran nanometer secara langsung, seperti laser ablation dan arc discharge.4  Metode metode tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.

4

Gambar 1 Metode sintesis top down down dan bottom up  

 

  4 Tabel 2 Keuntungan dan kelemahan kelemahan dari beberapa metode sintesis C-Dots4  Metode Sintesis Ablasi kimia

Keuntungan Mudah diperoleh, sumber  bervariasi

Karbonisasi elektrokimia

Ukuran dan struktur nanopartikel dapat di kontrol, stabil, one one-step -step   Cepat, efektif, susunan  permukaan teratur

 Laser ablation

Irradiasi mikrowave Hidrotermal

Kekurangan Proses drastis, kondisi kasar, multiple-- steps, multiple  steps, ukuran ukuran   tidak dapat dikontrol Beberapa prekursor molekul kecil

Kualitas rendah, ukuran  ukuran  tidak dapat dikontrol, diperlukan modifikasi Cepat,  scalable  scalable,, biaya ukuran ukuran  tidak dapat dikontrol murah, ramah linkungan ukuran  tidak dapat dikontrol Biaya murah, ramah ukuran lingkungan, tidak  beracun

Karbonisasi dengan metode microwave microwave   irradiation dipilih karena prosesnya mudah, ramah lingkungan, tidak beracun, serta biaya murah. Selain itu sintesis dengan mengunakan metode pemanasan microwave   irradiation microwave merupakan lain sebagai pengganti meode konvensional. Metodealternatif microwave irradiation   dapat mengurangi waktu pemanasan dibandingkan dengan metode irradiation konvensional.10  Sensor Fluoresens

Fluoresensi adalah proses pemancaran radiasi cahaya oleh suatu materi setelah tereksitasi oleh berkas cahaya berenergi tinggi. Mekenisme fluorosens terjadi berdasarkan dua faktor utama yaitu  surface state defect atau perubahan keadaan permukaan, dan quantum confinement   atau kurungan kuantum. Mekanisme fluorosensi secara umum dijelaskan berdasarkan toeri kurungan kuantum (quantum (quantum confinement). Proses absorbsi cahaya oleh atom yang mengakibatkan elektron pada orbital HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) membutuhkan energi untuk bisa tereksitasi ke orbital LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital). Setelah tereksitasi elektron akan kembali ke keadaan  ground state  state  dengan mengemisikan cahaya (de-eksitasi). Surface state defect atau perubahan keadaan permukaan terjadi karena danya modifikasi pada  permukaan nanopartikel tersebut diikuti dengan perubahan sifat optiknya seperti intensitas fluoresens, waktu peluruhan (radiative ( radiative livetime), livetime), dan eksitasi/panjang 19 gelombang emisi.   Fluoresensi merupakan proses perpindahan tingkat energi dari keadaan tereksitasi (S1 atau S2) menuju ke keadaan stabil ( ground state). state). Semakin kecil  partikel maka celah cela h energi ener gi antara antar a dua orbital akan semakin besar. Jika ukuran CCDots semakin besar maka semakin kecil band gap energi gap energi antara pita valensi dan  pita konduksi serta absobsinya akan bereser ke arah spektrum merah. Sehingga dengan pengaturan ukuran C-Dots akan didapat warna emisi fluoresens sesuai 19

kebutuhan.  

 

  5

Gambar 2 Proses fluoresensi

Gambar 3 Pengukuran intensitas (a) Spektrum intensitas fluoresens menurun (turn-of  (turn-of )3  (b) Spektrum intensitas fluoresens meningkat (turn-on (turn-on))21  C-Dots merupakan kelas baru nanopartikel, namun beberapa sensor telah dikembangkan berdasarkan sifat nanomaterial karbon tersebut, dengan memanfaatkan emisi fluoresens C-Dots. Intensitas fluoresens akan mengalami kenaikan (turn-on (turn-on)) ataupun penurunan (turn-of  (turn-of ) berantung pada interaksi C-Dots dengan material yang di sensing (analit). Grafik pengukuran intensitas fluoresens sebagaimana diperoleh Chen dkk (2016) yang mengunakan sumber karbon asam sitrat dan etilendiamin dengan metode sintesis microwave dan Jiangling et all (2016) yang mengunakan asam sitrat dan EDTA sebagai sensor pendeteksi ion dan anion metal, yang melampirkan hasil seperti yang ditunjukkan pada gambar 3. Gambar 3a merupakan hasil pengukuran intensitas fluoresens C-Dots turnof   ketika diaplikasikan sebagai sensor ion Hg(II) dengan konsentrasi yang berbeda. Didapatkan hasil bahwa intensitas fluoresens akan berkurang seiring dengan  bertambahnya konsentrasi Hg(II). Sedangkan pada gambar 3b, ketika diaplikasikan pada ion S2-  dengan konsentrasi yang berbeda, hasil pengukuran spektrum emisi menunjukkan bahwa intensitas fluoresens mengalami kenaikan (turn-on turn-on)) seiring dengan kenaikan konsentrasi ion S 2-.

 

  6

METODE Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah air kelapa, urea, asam sulfat dan ion Fe3+ . Peralatan yang untuk pembuatan sampel dalam penelitian ini adalah neraca digital, pengaduk, pipet, corong, botol kaca, kertas saring Wattman 41, bakker glass  glass  dan microwave microwave.. Sedangkan peralatan yang digunakan untuk keperluan analisis yaitu karakterisasi  Fourier Transform Infrared (FTIR), Spectroscopy UV-Vis 1700 Shimadzu,  Particle Size Analysis,  Analysis,  dan spektrofluorometer. Prosedur Penelitian Sintesis C-Dots Sebanyak 100 ml air kelapa dicampur dengan 20 ml H 2SO4  12 M. Kemudian dimasukkan urea dengan kadar berturut turut 0%, 2%, 4%, 6% dan 8% (b/v) (Tabel 3). Larutan kemudian dipanaskan di dalam mikrowave 400 W selama 4 menit hingga larutan berubah warna menjadi cokelat kehitaman. Larutan

kemudian disaring dengan kertas saring wattman 41 untuk memisahkan endapan  pada larutan. Karakterisasi Karakteris asi Sampel Spektroskopi FTIR Uji spektroskopi FTIR (Fourier transform infrared) dilakukan untuk mengetahui gugus molekul sampel C-Dots. Alat yang digunakan adalah FTIR seri ABB dengan resolusi 4 cm-1. Sampel-sampel yang telah dikeringkan (1 mg) dicampur dengan bubuk KBr (100 mg) di dalam mortar. Campuran ditekan menjadi pelet pada beban 10 ton selama 2 –  2 – 4 menit, selanjtunya diukur spektrum transmisinya. Spektroskopi UV-Vis Uji ini ditujukan untuk mengetahui spektra absorpsi larutan-larutan sampel

C-Dots. Alat yang digunakan adalah UV-Vis Spectrophotometer (Ocean Optics USB2000). Larutan sampel dimasukkan kedalam kuvet dengan tebal larutan sampel 10 mm dan direkam dalam rentang panjang gelombang 400 – 800 800 nm. Tabel 3 Ragam kadar urea dalam sintesis C-Dots dari air kelapa Kadar Urea (%(b/v)) 0 2 4 6 8

Volume Air Kelapa (ml)

Bobot Urea (gr)

100 100 100 100 100

2 4 6 8

 

  7 Spektrofluorometer Uji ini ditujukan untuk mengetahui spektrum emisi fluoresens larutanlarutan sampel C-Dots. Larutan sampel dimasukan kedalam kuvet dan direkam dalam rentang panjang gelombang ultraviolet. Spektroskopi UV-Vis juga dilakukan untuk mengukur spektrum emisi larutan model ion Fe 3+  yang diuji fotodegrdasi. Sebelumnya dibuat kurva standar untuk larutan model ion Fe 3+   berdasarkan Hukum Beer-Lambert. 3+

Sensor fluoresens ion Fe Uji sensor fluoresens terhadap larutan model ion Fe 3+  menggunakan material C-Dots air kelapa dilakukan untuk mengetahui spektrum emisi fluoresens carbon dots sebagai material sensor. Larutan C-Dots air kelapa disiapkan dengan menencerkan larutan dengan air bebas ion, dengan perbandingan 1:4 hingga volume akhir 20 ml. Larutan model ion Fe3+  disiapkan dengan melarutkan 1,112 gr dalam air bebas ion  pada gelas kimia 20 ml. Larutan dengan kandungan ion Fe3+ diukur dengan intensitas fluoresensnya pada beberapa konsentrasi ion Fe 3+  yang berbeda yaitu 0 mM, 0.04 mM, 0.08 mM, 0.14 mM, dan 0.19 mM. Particle Parti cle Si ze Analizer Analizer Uji ini ditujukan untuk mengetahui sebaran ukuran partikel. Alat yang digunakan adalah Malvern- Particle  Particle Size Analyzer . Larutan sampel dimasukkan kedalam kuvet sebanyak 1 ml. Kuvet kemudian ditembakkan cahaya tampak sehingga terjadi difraksi. 

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Sintesis C-Dots

 Nanopartikel karbon (C-Dots) disintesis dari air kelapa dengan metode microwave irradiation. Proses sintesis diawali dengan proses chemical ablation mengunakan asam oksidasi kuat, H2SO4, untuk mengarbonisasi molekul organik kecil menjadi bahan berkarbon. Pada tahap ini, molekul mengalami proses hidrolisis dimana asam sulfat memecah rantai panjang menjadi molekul yang lebih sederhana.4  Kemudian dilanjutkan dengan metode microwave irradiation.  irradiation.  Gelombang mikro menyebabkan atom berotasi sehingga jarak atom bertambah. Pergerakan atom-atom inilah yang akan menghasilkan energi berupa panas. Pada tahap ini terjadi peristiwa oksidasi dan karbonisasi lanjut. Penggetaran (vibrasi) akibat gelombang mikro yang menyebabkan rantai-rantai karbon mengalami  penyusunan ulang menjadi partikel C-Dots. Pemanasan menggunakan gelombang microwave   mempunyai keuntu microwave keuntungan ngan karena dapat memotong memotong waktu pemanasan dibandingkan dengan pemanasan secara konvensional. Larutan sampel dipaparkan gelombang mikro selama 4 menit dengan daya 400 W. Hasil pemanasan berupa cairan coklat kehitaman, yang menandakan bahwa larutan C-Dots telah berhasil disintesis (Gambar 4). Sintesis C-Dots dalam penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi urea dalam larutan (b/v). C-Dots dengan dopping urea biasa disebut  juga dengan N-C-Dots. Urea berfungsi sebagai agen pasivasi permukaan untuk

 

  8

Gambar 4 Larutan hasil hasil sintesis C-Dots

Gambar 5 Skema sintesis C-Dots air kelapa dengan metode metode microwave 3+ dan aplikasi sensor Fe   menaikkan emisi fotoluminesens C-Dots dengan menaikkan level fermi dan band gap. Air kelapa sebagai sumber karbon yang telah dicampur dengan urea merupakan bahangroups) yang yang ekonomis dengan banyak kandungan molekuldan multifungsi (multifungtional groups)  yang menyediakan banyak sumber karbon nitrogen  penyusun fluoresens N-C-Dots dengan sifat quantum yang yang tinggi. Skema pembuatan material C-Dots secara umum ditunjukkan pada Gambar 5. Air kelapa sebagai sumber karbon dibagi menjadi empat sampel berbeda  berdasarkan perlakuan sampel. Sampel A disintesis dengan menyiapkan sejumlah air kelapa yang telah dicampur dengan H2SO4 tanpa perlakuan yang selanjutnya dimasukkan kedalam microwave 400 W selama 4 menit. Hasil sintesis C-Dots sampel A berupa larutan coklat kekuningan yang kepekatanya paling rendah daripada sampel lainnya. Larutan hasil kemudian disaring dengan kertas saring  berukuran untuk memisahkan endapan endapan dengan larutan. Variasi sampel selanjutnya untuk sampel B, sampel C, sampel D, dan sampel E adalah perbedaan persen konsentrasi penambahan urea (b/v). Sampel B, sampel C, sampel D, dan sampel E dengan metode yang sama ditambahkan urea  berturut-turut 2%, 4%, 6%, dan 8% kemudian dimasukkan kedalam microwave selama 4 menit dengan daya 400 W. Hasil sintesis sampel B berupa larutan coklat kehitaman dengan konsentrasi yang lebih pekat dibanding sampel A. Kepekatan larutan semakin bertambah seiring bertambahnya konsentrasi urea. Sampel A merupakan sampel kontrol. Dari hasil sampel ini dapat dilihat bahwa urea memiliki peran penting dalam menaikkan sifat fluoresens C-Dots.

Ukuran partikel berdasarkan hasil pengukuran PSA

Analisis ukuran partikel C-Dots dapat dilihat dari hasil pengujian PSA. Tujuan dari pengukuran ini adalah untuk mengetahui penyebaran ukuran partikel C-Dots. Pengukuran dilakukan pada sampel dengan kandungan urea 0% dan sampel dengan yang kandungan urea 8%. Pengukuran hanya dilakukan sampel tersebut, mewakili keadaan dengan urea dan keadaan tanpa pada urea. dua

 

  9 Hasil pengukuran menyatakan bahwa sampel dengan kandungan urea 0% mempunyai ukuran partikel rata-rata 3.970 nm, dengan polydispersty dengan  polydispersty index (PdI) sebesar 0.251. Sedangkan sampel dengan kandungan urea 8% mempunyai ukuran  partikel rata-rata rata -rata 6.416 nm, dengan polydispersty dengan  polydispersty index (PdI) sebesar 0.357. Nilai PdI menunjukkan distribusi ukuran partikel. Hasil pengukuran tersebut menunjukkan bahwa ukuran sampel homogen karena mempunyai nilai PdI kurang dari 1.0. Sehingga dari hasil uji PSA tersebut menunjukkan bahwa C-Dots yang telah berhasil disintesis termasuk kedalam kategori nanomaterial. C-Dots memiliki keunikan sifat berdasarkan ukurannya partikelnya. Sebagai  bahan semikonduktor, C-Dots juga memiliki band gap dimana elektron akan tereksitasi ketika ada energi (yang lebih besar atau setara dengan band gap)  berupa cahaya. Ketika elektron bepindah dari pita valensi ke pita konduksi, elektron akan meninggalkan hole positif. Pasangan elektron-hole elektron- hole (exciton exciton)) ini merupakan fenomena yang pasti ada pada material semikonduktor. Pada partikel C-Dots, ketika ukuran partikel lebih kecil dari ukuran rata-rata exciton exciton   (radius Bohr) partikel akan mengalami kungkungan energi seperti halnya model partikel dalam kotak pada elektron. Berbeda dengan meterial bulk semikonduktor, C-Dots memiliki level energi diskret, dimana semakin besar ukuran patikel, semakin kecil band gap nya. Ketika elektron berpindah dari HOMO ke LUMO elektron akan melepaskan diri dari ikatan ion-ion positif disekitarnya. Energi yang dibutuhkan elektron bebas untuk  berpindah setara dengan energi ionisasi elektron, sehingga sulit untuk elektron tersebut lepas. Hal ini lah yang menyebabkan lebar celah pita energinya menjadi  besar. Berbeda halnya ketika suatu atom bergabung dengan atom yang lain, elektron akan mudah bergerak karena sedikit energi yang dibutuhkan untuk melepas ikatannya, menunjukkan bahwa celah pita energinya lebih kecil. Perbedaan warna emissi C-Dots terjadi karena adanya perbedaan band gap  berdasarkan ukuran partikel C-Dots yang dihasilkan. Hal tersebut terjadi karena semakin besar band gap maka panjang gelombang emissi nya akan semakin kecil, sehingga warna emissi yang dihasilkan akan berbeda.

(a)

(b) Gambar 6 Distribusi ukuran partikel C-Dots dengan kandungan urea (a) 0% (b) 8%

 

  10 Sifat Absorbansi C-Dots

Hasil sintesis C-Dots kemudian dilakukan pencirian menggunakan spektrometer UV-Vis untuk mengamati pola absorbansi masing-masing sampel. Pengukuran dilakukan dengan menembakkan sinar UV-Vis pada panjang gelombang 201-887 nm ke dalam kuvet berisi sampel untuk mendapatkan intensitas cahaya yang mampu diserap dan diloloskan. Puncak serapan pada Gambar 7 menunjukkan terjadinya transisi elektron dari π π*. Hasil pengukuran absorbansi sampel ditunjukkan pada Gambar 7. Dari  pengukuran tersebut terlihat bahwa terdapat perbedaan pola absorbansi. Puncak serapan akan mengalami kenaikan seiring dengan pertambahan konsentrasi urea yang ditambahkan. C-Dots dengan konsentrasi urea 8% (sampel E) memiliki  puncak absorbansi tertinggi. Puncak serapan tertinggi masing-masing sampel terdapat pada panjang gelombang berturut-turut 429.43 nm, 448.87 nm, 492.2 nm, 466.39 nm dan 462.17 nm. Sedangkan untuk serapan maksimumnya sampel A mempunyai serapan maksimum sebesar 0.205, sampel B 0.454, sampel C 0.637, sampel D 0.809, dan sampel E 0.85. Semakin tinggi penambahan urea menyebabkan konsentrasi sampel semakin  pekat. Hal tersebut menandakan bahwa semakin banyak pula jumlah partikel  penyusun C-Dots didalamnya. Perbedaan nilai absorbansi ini terjadi karena adanya interaksi antara partikel dengan foton, sehinga nilai absorbansinya akan meningkat seiring kenaikan konsentrasi.

Gambar 7 Spektrum serapan C-Dots C-Dots air kelapa dengan ragam kadar urea ( ) 0% ( ) 2% ( ) 4% ( ) 6% ( ) 8%

Karakteristik Karakter istik Fotoluminesens C-Dots

Keberhasilan sintesis C-Dots juga bisa dilihat dari hasil uji fluoresens. Larutan hasil sintesis C-Dots berwarna coklat kehitaman untuk sampel dengan urea dan coklat kekuningan untuk sampel tanpa urea. Larutan berupa cairan yang transparan, dan akan mengemisikan warna biru ketika disinari dengan lampu UV dan dapat dilihat langsung oleh mata (Gambar 9). Ini mengindikasikan bahwa NC-Dots hasil sintesis mempunyai sifat fluoresens yang baik.

 

  11

Gambar 8 Spektrum fluoresens C-Dots air kelapa dengan ragam kadar u urea rea ( ) 0% ( ) 2% ( ) 4% ( ) 6% ( ) 8%

(a) 

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 9 Ragam emisi fluoresens C-Dots dengan kadar kadar urea (a) 0% (b) 2% (c) 4% (d) 6% (e) 8% Penambahan urea terbukti dapat menggeser panjang gelombang emisi CDots ke panjang gelombang yang lebih pendek (blue-shift  ( blue-shift ). ). Berdasarkan hasil yang diperoleh sampel A, tanpa penambahan urea mempunyai puncak emisi pada  panjang gelombang 512,55 nm. Sedangkan ke empat sampel selanjutnya, sampel B, C, D, dan E, mempunyai puncak emisi pada panjang gelombang berturut-turut yaitu 468.05 nm, 474.5 nm, 487.37 nm, dan 477.83 nm. Namun, pada variasi konsentrasi urea yang ditambahkan (sampel B, C, D, dan E), semakin tinggi konsentrasi urea, panjang gelombang yang dihasilkan cenderung bergeser ke  panjang gelombang yang yang lebih besar. Selain dapat menggeser ke panjang gelombang yang lebih pendek ( blue shift ), ), penambahan urea juga terbukti dapat menaikkan intensitas C-Dots. Berdasarkan hasil penukuran pada Gambar 8 terlihat bahwa intensitas akan  bertambah dengan adanya penambahan urea. C-Dots sampel A, tanpa  penambahan urea mempunyai intensitas terendah dibandingkan keempat sampel.  Namun, seiring pertambahan konsentrasi urea, intensitas yang dihasilkan malah

 

  12 semakin menurun. Intensitas tertingi dimiliki oleh sampel B dengan penambahan urea sebesar 2%, kemudian menurun seiring bertambahnya konsentrasi urea.

Karakteristik Karakterist ik Gugus Fungsi Serapan Inframerah C-Dots

Untuk mengetahui karaktersitik gugus fungsi yang terdapat pada permukkan C-Dots dilakukan karakterisasi FTIR. Hasil karakteristik gugus fungsi ke lima sampel terlihat pada Gambar 10. Perbandingan hasil pengukuran FTIR C-Dots dari air kelapa dengan ragam kadar urea menunjukkan bahwa hasil yang didapatkan tidak terdapat perubahan yang signifikan. Hasil FTIR kelima sampel terlihat bahwa C-Dots memiliki ikatan N-H dan O-H stretching  O-H  stretching  pada  pada bilangan gelombang berturut-turut 3495-3248 cm-1, 3418 cm1 , 3217-3040 cm-1, 3418 cm-1, dan 3418-3371 cm-1. Pada bilangan gelombang tersebut menunjukkan bahwa terdapat banyak gugus fungsi amino dan gugus hidroksil pada permukaan C-Dots, yang berarti C-Dots sampel memiliki sifat hidrofilik yang baik.20 Selain itu terdapat pula ikatan stretching ikatan  stretching vibration asimetri C-NH-C pada bilangan gelombang 1165-1173 cm-1. vibrational absoption C=O  pada bilangan gelombang 1720 1720 cm-1, 1636 cm-1, dan 1705 cm-1. Bending vibration  N-H hanya ditemukan pada sampel dengan kandungan urea 4% pada bilangan -1

-1

gelombang 1520 cm , kandungan urea 6% pada bilangan gelombang 1558 cm , dan kandungan urea 8% pada bilangan gelombang 1558 cm -1. Begitu pula dengan ikatan stretching ikatan  stretching vibration C-N hanya ditemukan pada sampel dengan kandungan urea 4%, 6%, dan 8% pada bilangan gelombang berturut-turut 1435 cm-1, 1458 cm-1, dan 1466 cm-1.  C=O 

O-H

C-N  C-NH-C

 N-H

Gambar 10 Hasil pengukuran FTIR C-Dots dari air kelapa dengan ragam kandungan urea ( ) 0% ( ) 2% ( ) 4% ( ) 6% ( ) 8%

 

  13 Sensor Fluoresens Ion Fe3+

Mekanisme sensor fluoresens terjadi berdasarkan penurunan intensitas fluoresens terhadap kehadiran suatu analit. Proses ini disebut quenching. Proses ini terjadi melalui reaksi biomolekular antara molekul luminesens yang tereksitasi, M*, dan molekul quencher  eksternal, Q. Molekul fluoresens mengabsorbsi cahaya dan meneruskannya menuju excitation state.19 Uji kemampuan sensor ion logam  berat dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi ion Fe3+  terhadap penurunan intensitas fluoresens C-Dots.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e) Gambar 11 Penurunan spektrum fluoresens berdasarkan kenaikkan konsentrasi ion Fe3+ pada C-Dots dengan ragam urea (a) 0% (b) 2% (c) 4% (d) 6% (e) 8%

 

  14

(a) 

(b)

(c)

(d)

(e) Gambar 12 Grafik penurunan intensitas terhadap pertambahan konsentrasi ion Fe3+  pada sampel dengan ragam kandungan urea (a) 0% (b) 2% (c) 4% (d) 6% (e) 8% Pengukuran sifat fluoresens menghasilkan spektrum emisi dari masingmasing sampel. Kemampuan sensor fluoresens dalam merespon ion Fe 3+ dapat di lihat dari penurunan intensitas (turn (turn off )  yang tejadi dari penambahan beberapa 3+ konsentrasi ion Fe . Semakin tinggi konsentrasi ion Fe3+ akan menurunkan intensitas fluoresens C-Dots. Ion Fe3+ ditambahkan pada sampel dengan 5 konsentrasi yang berbeda yaitu 0 mM, 0.04 mM, 0.08 mM, 0.14 mM, dan 0.19 mM.  Berdasarkan Gambar 11 terlihat bahwa penurunan intensitas terjadi secara tidak teratur. C-Dots dengan perlakuan tanpa urea mengalami penurunan intensitas dari 5930.7  menjadi 2524.34. Sampel B dengan penambahan urea 2% mengalami  penurunan dari intensitas dari 42897.11 menjadi 9679.48. Sampel C penambahan urea 4% mengalami penurunan dari intensitas dari 20309.79 menjadi 6013.04. Sampel D penambahan urea 6% mengalami penurunan dari intensitas dari 14191.85

 

  15 menjadi 4706.73. Sedangkan sampel E dengan penambahan urea 8% mengalami  penurunan dari intensitas dari 11856.65 menjadi 3815.17. 3815.17. Penurunan intensitas terhadap pertambahan konsentrasi ion Fe3+ pada setiap sampel menghasilkan penurunan yang beragam. Dari penurunan intensitas tersebut dapat diketahui sensitivitas sensor fluoresens dalam merespon setiap  pertambahan konsentrasi ion Fe3+. Semakin curam grafik penurunan intensitas terhadap pertambahan konsentrasi menunjukkan bahwa semakin sensitif sensor fluoresens dalam merespon analit ion Fe 3+. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa setiap sampel memiliki respon yang baik terhadap setiap pertambahan konsentrasi ion Fe3+. Hal tersebut dibuktikan dengan penurunan intensitas yang cukup signifikan yang dapat dilihat pada Gambar 12. Sampel B dan C mempunyai sensitifitas dalam merespon pertambahan ion Fe3+ pada konsentrasi 0 sampai 0.04 mM. Terlihat pada Gambar 12b dan 12c bahwa pada pertambahan konsentrasi tersebut mengalami penurunan intensitas intensitas yang curam. Sedangkan sampel yang lain (A, D, dan E) merespon pertambahan urea dengan penurunan grafik yang tidak terlalu curam namun dalam rentang yang cukup lebar.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan

C-Dots telah berhasil disintesis dari air kelapa dengan penambahan urea menggunakan metode microwave irradiation. Perbedaan ragam persen konsentrasi urea dalam sintesis cdot menghasilkan karakteristik optik yang  berbeda-beda. Semakin tinggi persen konsentrasi urea puncak serapan yang dihasilkan akan semakin meningkat. Sedangkan untuk puncak emisi fluorosensnya, penambahan urea akan menyebabkan intensitas C-dot meningkat. Pada variasi konsentrasi urea semakin banyak konsentrasi urea intensitas yang dihasilkan akan menurun. Panjang gelombang emisi juga mengalami pergeseran ke panjang gelombang lebih rendah (blue-shift  ( blue-shift ). ). Sampel kontrol (sampel A) mempunyai puncak emisi pada panjang gelombang 512.55 nm. Sedangkan ke empat sampel selanjutnya, sampel B, C, D, dan E, mempunyai puncak emisi pada  panjang gelombang berturut-turut yaitu 468.05 nm, 474.5 nm, 487.37 nm, dan 477.83 nm. nm. C-Dots akan mengemisikan mengemisikan warna biru ketika disinari dengan lampu UV. Hasil analisis PSA diketahui bahwa ukuran partikel C-Dots tergolong dalam kategori nanomaterial karena mempunyai rata-rata ukuran partikel sebesar 3.970 nm untuk sampel dengan kandungan urea 0% dan 6.416 nm nm untuk sampel dengan kandungan urea 8%. Hasil pengukuran dan analisis sensor fluoreses menunjukkan bahwa setiap sampel memiliki respon yang baik terhadap setiap  pertambahan konsentrasi ion Fe3+ yang dibuktikan dengan penurunan intensitas yang cukup signifikan. Saran

Perlu dilakukan pemurnian lebih lanjut seperti proses dialisis agar larutan lebih homogen.

 

  16

DAFTAR PUSTAKA 1 

Parulian A. Monitoring dan Analisis Kadar Alumunium (Al) dan Besi (Fe)  pada Pengelolaan Air Minum PDAM Tirtanadi Sungal [ Tesis Tesis]. ]. Medan (ID) : Universitas Sumatera Utara. 2009

2 

Supriyanti E, Hadi E. Kandungan logam berat besi (Fe) pada air, sedimen dan kerang hijau ( Perna viridis) viridis) di perairan Tanjung Emas Semarang.  Kelautan Tropis. Tropis. 18(1): 38-45. 2015 He J, Zhang H, Zou J, Liu Y, Zhuang J, Xiao Y, Lei B. Carbon dots based fluorescent probe for “off -on” sensing of Hg(II) and I -.  Biosensors and  Bioelectronisc. 79: 531-535. 2016 Wang Y, Hu A. Carbon quantum dots: synthesis, properties and applications. Journal applications.  Journal of Materials Chemistry. Chemistry. 2: 6921-6939. 2014 Hu Xiaohua, An Xueqin, Li Lielie. Easy synthesis of highly fluorescent carbon dots from albumin and their photoluminescent mechanism and  biological imaging applications.  Materials Science and Enginering. 58 : 730-736. 2016

3 

4  5 

6 

7 

8 

9 

10 

11 

Cui Yanyan, Zhang Chunfang, Sun Limei, Hu Zhongbo, Liu Xiangfeng. Simple and efficient synthesis of strongly green fluorescent carbon dots with upconversion property for direct cell imaging.  Particle and Particle Systems Characterization. 32 Characterization. 32 : 542-546. 2015 Martins N C T, Angelo J, Girato A V, Trindade T, Andrade L, Mendes A.  N-doped carbon quantum dots/TiO2  composite with improved  photocatalytic activity. acti vity. Applied  Applied Catalysis B : Environmental. 193 Environmental. 193 : 67-74. 2016 Dao V D, Kim P, Baek S, Larina L L, Ryoo Y R, Ko S H, Choi H S. Facile synthesis of carbon dot-Au nanoraspberries and their application as high-performance counter electrodes in quantum dot-sensitized solar cells. Carbon. 96 : 139-144. 2016 Wang N, Wang Y, uo T, Yang T, Chen M, Wang J. Green preparation of carbon dots with papaya as carbon source for effective fluorescent sensing of Iron(III) and Escherichia and  Escherichia coli. Biosensors and Bioelectronics. 85: 68-75. 2016 Hou J, Li H, Wang L, Zhang P, Zhou T, Ding H, Ding L. Rapid microwave-assisted synthesis of molecularly imprinted polymers on carbon quantum dots for fluorescent sensing of tetracycline in milk. Talanta.. 146: 34-40. 2016 Talanta Setyamidjaya, D.  Bertanam Kelapa, Budidaya dan Pengolahannya, 3rd.  Ed , Jakarta (ID): Kanisius. 1991

 

  17 12 

13  14 

15 

16 

17 

 

18

19  20 

Wulandari R.R.A. Pembuatan bioetanol dari air kelapa tua menggunakan  proses fermentasi.  Prosiding Seminar Nasional Kimia. ISBN 978-602-24 : 147-152. 2016 Li H, Kang Z, Liu Y, Lee S-T. Carbon nanodots: synthesis, properties and applications. Materials applications.  Materials Chemistry. Chemistry. 22(46):24230 – 53. 53. 2012 Hola K, Zhang Y, Wang Y, Giannelis EP, Zboril R, Rogach AL. Carbon dots-emerging light emitters for bioimaging, cancer therapy and optoelectronics. Nano optoelectronics.  Nano Today. Today. 9(5):590 – 603. 603. 2014 Sun C, Zhang Y, Wang P, Yang Y, Wang Y, Xu J, Wang Y, Yu WW. Synthesis of nitrogen and sulfur co-doped carbon dots from garlic for selective detection of Fe3+. Nanoscale Research Letters. 11 : 110. 2016 Du F, Zhang M, Li X, Li J, Jiang X, Li Z, Hua Y, Shao G, Jin J, Shao Q et al. Economical and green synthesis of bagassederived fluorescent carbon dots for biomedical applications.  Nanotechnology. 25 : 315702-315712. 2014 Iqbal M. Sintesis nanopartikel karbon berfluoresens dari jelaga kerosin dan  fine coal [ skripsi].  skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 2015 Hepliani E. Institut SintesisPertanian nanopartikel karbon  skripsi]. ]. Bogor (ID): Bogor. 2015 (C-dot) berfluoresens [ skripsi Goncalves H.M.R.  Analytical Applications of Fluorescent Carbon  Dots[[Tesis  Dots Tesis]. ]. Porto(PT) : Universitas Do Porto Chen J, Li Y, Lv K, Zhong W, Wu Z, Yi P, Jiang J. Cyclam-functionalized carbon dots sensor for sensitive and selective detection of copper(II) ion and sulfide anion in aqueous media and its imaging in live cells. Sensors and Actuators B. 224 : 298-306. 2016

 

  18 Lampiran 1 Diagram Alir penelitian Mulai

Studi Pustaka

Persiapan Bahan Urea, Air kelapa, Asam sulfat, dan Ion Fe2+

Pembuatan Larutan dan Sintesis Sampel dengan metode  Microwave iradiation 

Karakterisasi sampel PSA, UV-Vis, Fluoresens, FTIR, dan uji sensor Fe3+

Data Hasil Karakterisasi

Analisis data

Simpulan dan Saran

Selesai

 

  19 Lampiran 2 Hasil Analisis Analisis PSA Sampel E (kandungan (kandungan urea 8%)

 

  20 Lampiran 3 Hasil Analisis Analisis PSA Sampel A (kandungan (kandungan urea 0%)

 

  21

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Wonogiri 20 April 1995 dari pasangan Supriwanto dan Supiyatmi. Penulis merupakan anak ke 2 dari 3 bersaudara. Tahun 2013 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Baturetno dan melanjutkan studi di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor, melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Selama mengikuti perkuliahan penulis menjadi asisten praktikum Fisika Ppku tahun ajaran 2014/2015 (semester genap), 2015/2016 (semester genap), dan 2016/2017 (semester ganjil dan genap). Penulis juga aktif dalam organisasi Dewan Perwakilan Mahasiswa (DPM) FMIPA selama dua periode kepengurusan. Periode 2014/2015 2014/2015 sebagai Bendahara Umum II dan Bendahara Bendahara Umum I pada  periode 2015/2016. Selain itu, penulis juga aktif dalam kepanitiaan seperti Komisi Pemilihan Raya Wilayah (KPRW) FMIPA sebagai sekretaris, MPKMB 51 sebagai staf divisi  Entrepreneur , MPF 51 sebagai bendahara divisi  Brave  Brave,, dan kepanitiaan Kompetisi Fisika sebagai sekretaris Humas H umas dan LO.