Sintesis Karbon Dots dari Jus Asam Belimbing Wuluh (Averrhoa Bilimbi L.) dengan Metode Hidrotermal dan Aplikasi Pada Pendeteksi Ion Logam Zn2+, Fe3+, Hg2+

Abstract

Carbon dots (C-dots), a carbon allotrope nanomaterial, have been widely used in various applications, such as sensing metal ions. However, the synthesis of the C-dots with sensing characteristics is influenced by two factors, i.e., precursor and dopant agent. This study is aimed to use bilimbi (Averrhoa bilimbi) with N, N dimethyl formamide (DMF) as the nitrogen dopant for synthesising C-dots via hydrothermal method. The result of hydrothermal showed significant colour of C-dots with and without the presence of nitrogen dopant, and these behaviours were also confirmed by the difference absorption of the C-dots with λmax of absorption at 291 nm. The FTIR spectra confirmed the presence of functional groups that are related to C-dots, including C-H, C=H, C=N, C=O, C-O-C, and NH2 whereas the emission spectra displayed fluorescent emission with λmax of 495 nm (DMF 2%) and 491 nm (DMF 4%). Ion metal sensing test showed that these two samples with dopant of 2% and 4% of DMF had sensitivities in sensing Fe3+ and Hg2+ ions. These characteristics concluded that C-dots have the ability in sensing metal ions.

Karbon Dots (C-dots), nanomaterial berbasis karbon, telah banyak digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk sensing ion logam. Namun, mensintesis C-dots dengan karakteristik sensing dipengaruhi oleh dua hal, yaitu prekursor dan agent dopant. Penelitian ini bertujuan untuk menggunakan asam belimbing wuluh sebagai prekursor dengan dopant nitrogen melalui N, N dimethyl formamide (DMF) pada sintesis C-dots melalui metode hidrotermal. Hasil hidrotermal menunjukkan perbedaan warna pada tanpa dan kehadiran dopant, dan hal tersebut dikonfirmasi dengan perbedaan absorbansi dari hasil spektrofotometer UV-Vis dengan λmax serapan di 291 nm. Hasil FTIR mengkonfirmasi gugus fungsi yang berkaitan dengan C-dots, yaitu C-H, C=H, C=N, C=O, dan C-O-C, dan NH2 sedangkan hasil emisi spektrum menunjukkan emisi dengan λmax fluorosensi pada 495 (DMF 2%) dan 491 nm (DMF 4%). Hasil pengujian untuk sensing ion logam, menunjukkan sampel dengan dopant DMF 2% dan DMF 4% sensitif dalam mendeteksi ion Fe3+ dan Hg2+. Hasil karakterisasi C-dots yang telah disintesis menyimpulkan kemampuan C-dots sebagai material sensing ion logam.