2018 : Sintesis dan Aplikasi Nanomaterial Karbon Dot Berbasis Bahan Organik sebagai Sensor Pendeteksi Ion Logam Berat dalam Limbah Air

Dyah Sawitri ST.,MT.
Dwi Oktavianto Wahyu Nugroho S.T., M.T
Ahmad Fauzan Adziimaa S.T., M.Sc
Ni Luh Putu Satyaning Pradnya Paramita S.Si., M.Si
Geodita Woro Bramanti S.T., M.Eng.Sc
Satria Fadil Persada S.Kom,MBA,Ph.D
Dewie Saktia Ardiantono S.T.,M.T
Varah Nuzulfah S.M.,MBA


Abstract

Dewasa ini sistem deteksi ion logam berat terutama ion logam berat dengan tingkat toksik tinggi menjadi salah satu kebutuhan utama dalam bidang kesehatan maupun konservasi lingkungan. Hal ini karena efek toksik dari logam berat mampu menghalangi kerja enzim sehingga mengganggu metabolisme tubuh, menyebabkan alergi, bersifat mutagen, teratogen, atau karsinogen bagi makhluk hidup. Beberapa metode yang saat ini dipakai memiliki beberapa kekurangan yaitu, membutuhkan peralatan yang besar dan mahal, melibatkan proses deteksi yang tidak praktis, persiapan sampel yang ekstensif, serta tidak spesifik. Salah satu, metode yang paling mudah dan menjanjikan berdasarkan kesederhanaan dan keterbatasan deteksi yang rendah adalah metode deteksi optik Salah satu metode deteksi optik tersebut menggunakan teknik fluoresensi spektroskopi dengan material nano karbon dot. Beberapa sifat unggul karbon dot, diantaranya adalah material ini memiliki biokompatibilitas yang tinggi, kelarutan yang baik, sintesis yang relatif mudah dan murah, sifat optik yang luar biasa, toksisitas yang rendah, serta stabilitas kelarutan yang baik. Aplikasi karbon dot diterapkan berdasarkan sifat fotoluminesensinya yang bergantung pada panjang gelombang eksitasi dan emisi dalam bentuk fenomena fluoresesensi. Fenomena fluoresensi dari karbon dot diduga berasal dari perbedaan distribusi ukuran, variasi cacat permukaan, perbedaan keadaan permukaan, dan perbedaan derajat konjugasi á´¨. Dalam penelitian ini, dilakukan sintesis nano material karbon dot berbahan dasar limbah organik basah dan kering, yaitu kulit kacang dan kulit semangka menggunakan metode sintesis bottom-up dengan teknik radiasi gelombang mikro. Setelah produk karbon dot selesai disintesis, dilakukan karakterisasi dari sifat karbon dot itu sendiri, yaitu karakterisasi absorbansi, fotoluminensi, dan juga TRPL (Time Resolved Photoluminescence). Produk karbon dot kemudian diaplikasikan dalam deteksi ion logam berat Pb2+ dan Fe3+ dalam pelarut air, konsentrasi ion logam berat divariasikan hingga didapatkan performansi karbon dot sebagai sensor yang dinyatakan dalam batas konsentrasi terendah yang mampu dideteksi, linearitas, dan keterulangan karbon dot. Ion logam berat Pb2+ didapatkan dari larutan Pb (II) asetat trihidrat/ Pb(CH3COO)2.3H2O dalam pelarut akuades hingga didapatkan batas deteksi intensitas fluoresensi dari sampel karbon dot. Linearitas dan keterulangan sensor juga didapatkan dari variasi konsentrasi ion logam berat.