Sintesis Nitogen-Doped Carbon Dots Dari Sekam Padi Untuk Mendeteksi Ion Fe3+

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis nitrogen-doped carbon dots (CDN) dari sekam padi menggunakan metode hidrotermal, mengetahui pengaruh variasi penambahan urea terhadap karakteristik CDN yang dihasilkan, dan mengetahui kemampuan CDN dalam mendeteksi ion Fe3+. CDN disintesis dari sekam padi dan urea 2 M sebagai sumber nitrogen dengan beragam volume. Selanjutnya campuran disintesis dengan metode hidrotermal pada suhu 200 oC selama 5 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan jumlah urea yang berbeda akan menghasilkan karakteristik carbon dots yang berbeda. Berdasarkan hasil uji UV-vis, CD non-doping memiliki puncak absorpsi 290 nm sedangkan CDN 15%, CDN 30%, CDN 60%, dan CDN 120% memiliki puncak absorpsi pada 290 nm dan 300 nm. Berdasarkan Tauc Plot diketahui bahwa CD non-doping memiliki bandgap sebesar 4,3 eV. Sementara itu CDN 15%, CDN 30%, CDN 60%, dan CDN 120% memiliki bandgap 3,6 eV; 4,25 eV; 3,6 eV; dan 3,75 eV secara berurutan. Semua CDN yang dihasilkan memendarkan warna hijau ketika disinari laser 405 nm sedangkan CD non-doping memendarkan warna biru kehijauan. Hasil uji PL menunjukkan bahwa penambahan urea dapat meningkatkan intensitas PL, quantum yield, dan mengakibatkan red shift pada panjang gelombang emisi. CDN 15% menunjukkan sifat fluoresensi terbaik dengan quantum yield sebesar 15,3% dan intensitas PL sembilan kali lebih besar daripada CD non-doping yang memiliki quantum yield sebesar 1,17%. Berdasarkan hasil uji FTIR, semua sampel memiliki gugus fungsi O-H, N-H, dan C=O. Namun pada CDN 15%, CDN 30%, CDN 60%, dan CDN 120% terdapat gugus fungsi C-N yang menandakan bahwa nitrogen berhasil di doping pada permukaan carbon dots. Carbon dots yang dihasilkan memiliki respon yang bagus utuk mendeteksi ion Fe3+ terbukti dari.penurunan intensitas PL yang teratur ketika ditambahkan ion Fe3+. CDN 15% menunjukkan sensitivitas yang lebih baik dengan LoD sebesar 7,67 µM daripada CD non-doping yang memiliki LoD sebesar 44,83 µM.