Sintesis dan Karakterisasi Karbon Dot (CDots) Berbahan Dasar Kulit Jeruk untuk Mendeteksi Ion Logam Berat Fe3+
Keywords:
Ion Logam Berat, Karbon Dot, Kulit JerukAbstract
Pencemaran air akibat kontaminasi ion logam berat merupakan salah satu masalah yang serius terhadap pasokan air bersih untuk berbagai macam kepentingan. Pendeteksian adanya ion logam dalam air dapat dilakukan dengan menggunakan metode deteksi fotoluminesensi. Metode ini memerlukan bahan fluoresensi yang dapat digunakan sebagai sistem detektor. Karbon Dot (CDots) memerlukan nanomaterial fluoresensi berbasis karbon yang bersifat biokompatibel, non-toksik, dan sensitif terhadap ion logam berat sehingga dapat digunakan untuk menggantikan semikonduktor quantum dots. CDots berukuran kurang dari 10 nm dengan bentuk kuasi-bola nol dimensi. CDots dapat disintesis dari material yang mengandung unsur karbon di dalamnya, contohnya adalah kulit jeruk. CDots dari kulit jeruk disintesis menggunakan metode iradiasi gelombang mikro selama 10 menit dengan daya 600 W. CDots di karakterisasi Transmission Electron Microscope, raman spectroscopy, Ultraviolet Visible (UV-Vis), dan fotoluminesensi untuk mengetahui struktur dan sifat optiknya. Dari hasil karakterisasi menunjukkan bahwa CDots telah berhasil disintesis. CDots diaplikasikan untuk mendeteksi ion logam berat Fe3+ dengan konsentrasi 10, 20, 30, 40, dan 50 ppm. Hasil deteksi menunjukkan adanya penurunan intensitas fluoresensi seiring dengan meningkatnya konsentrasi ion logam berat. Penurunan intensitas fluoresensi disebabkan oleh adanya interaksi antara ion logam berat dengan gugus fungsi permukaan CDots. Pendeteksian ion logam berat dengan menggunakan metode deteksi fotoluminesensi memerlukan biaya yang murah dengan hasil deteksi yang deteksi yang cepat.
References
Atchudan, R., et al. (2023). Natural nitrogen-doped carbon dots obtained from hydrothermal carbonization of chebulic myrobalan and their sensing ability toward heavy metal ions. Sensors, 23(2), 787.
Batool, M., et al. (2022). Metal ion detection by carbon dots—A review. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 52(4), 756–767.
Calabrese, G., et al. (2021). Carbon dots: An innovative tool for drug delivery in brain tumors. International Journal of Molecular Sciences, 22(21), 11783.
Gao, N., et al. (2020). Application of carbon dots in dye-sensitized solar cells: A review. Journal of Applied Polymer Science, 137(10), 48443.
Haryadi, H., Purnama, M. R. W., & Wibowo, A. (2018). C-dots derived from waste of biomass and their photocatalytic activities. Indonesian Journal of Chemistry, 18(4), 594–599.
Huang, D., et al. (2013). “Turn-on” fluorescent sensor for Hg²⁺ based on single-stranded DNA functionalized Mn:CdS/ZnS quantum dots and gold nanoparticles by time-gated mode. Analytical Chemistry, 85(2), 1164–1170.
Khan, A., et al. (2018). Nanocarbon and its composites: Preparation, properties and applications. Woodhead Publishing.
Landa, S. D. T., et al. (2022). Heavy metal ion detection using green precursor derived carbon dots. iScience, 25(2).
Lewa, I. W. L., & Isnaeni, I. (2020). Enhancing sensitivity of carbon dots as Fe ion sensor using time-resolved photoluminescence technique. Journal of Nanoparticle Research, 22(9), 252.
Putro, P. A., Roza, L., et al. (2018). Karakterisasi sifat optik C-dots dari kulit luar singkong menggunakan teknik microwave. Jurnal Teknologi Technoscientia, 128–136.
Repp, S., Weber, S., & Erdem, E. (2016). Defect evolution of nonstoichiometric ZnO quantum dots. The Journal of Physical Chemistry C, 120(43), 25124–25130.
Sawitri, D., et al. (2019). Synthesis of carbon dots from organic waste as heavy metal ions detector sensor. In Proceedings of the Third International Seminar on Photonics, Optics, and Its Applications (ISPhOA 2018) (pp. 155–161).
Song, Y., Zhu, S., & Yang, B. (2014). Bioimaging based on fluorescent carbon dots. RSC Advances, 4(52), 27184–27200.
Tuerhong, M., Yang, X., & Yin, X. B. (2017). Review on carbon dots and their applications. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 45(1), 139–150.
Wang, T., et al. (2012). Enhanced electrochemiluminescence of CdSe quantum dots composited with graphene oxide and chitosan for sensitive sensor. Biosensors and Bioelectronics, 31(1), 369–375.
Zhou, J., et al. (2020). ZnSe quantum dot based ion imprinting technology for fluorescence detecting cadmium and lead ions on a three-dimensional rotary paper-based microfluidic chip. Sensors and Actuators B: Chemical, 305, 127462.
Zu, F., et al. (2017). The quenching of the fluorescence of carbon dots: A review on mechanisms and applications. Microchimica Acta, 184, 1899–1914.
Zuo, P., et al. (2016). A review on syntheses, properties, characterization and bioanalytical applications of fluorescent carbon dots. Microchimica Acta, 183, 519–542.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Ismawati Putri, Mochamad Zainuri, Isnaeni Isnaeni
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
