…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
KOMPOSIT ANTARA CNT DENGAN KITOSAN DENGAN PERBANDINGAN 1:3 Oleh Masdania Zurairah Prodi Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Al-Azhar Jl. Pintu Air IV No. 214, Kwala Bekala, Medan, Sumatera Utara-20142 Email: masdania@gmail.com
Article History:
Received: 15-06-2024 Revised: 22-06-2024
Accepted: 06-07-2024
Abstract: Research has been carried out between CNT and Chitosan in a ratio of 1:3 where the results obtained were CNT-Chitosan  Nanocomposite  (1:3).  The  results  obtained showed  that  the  particle  size  was  119  nm.  The  peak intensity is proportional to the graphitization of the CNT- Chitosan  Nanocomposite  26.29o,  43.84o  and  14.18o.  The higher  the  weight  ratio,  the  more  the  diffraction  peak intensity  will  decrease.  The  addition  of  chitosan  to  CNT- Chitosan Nanocomposite 1:3 is able to remove impurities
Keywords: CNT, chitosan, peak, particle size

## PENDAHULUAN
Karbon  nanotube  (CNT)  secara  kimia  difungsikan  agar  dapat  menghasilkan  ikatan yang  kuat  dengan  antarmuka  polimer  seperti  kitosan  yang  memungkinkan  menjadi  CNT berbasis  nanokomposit  yang  memiliki  sifat  mekanik  dan  fungsional  yang  tinggi  (Hwang, Sang-Ha). Carson dkk (2009) telah membuat dan mengkarakterisasi kitosan-CNT komposit. Pembuatan komposit tersebut dilakukan dengan mengrafting kitosan dengan CNT, dimana CNT  dioksidasi  dengan  aqua  regia,  dan  setelah  terbentuk  CNT-COOH,  maka  ditambahkan tionil klorida membentuk CNT asil-klorinasi dengan terdispersi dalam kitosan dan terjadi ikatan kovalen diantaranya sehingga membentuk komposit seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Sintesis Karbon Nanotube (CNT) – Kitosan Komposit Karbon nanotube (CNT)-kitosan nanokomposit juga dapat dibuat dengan perbedaan larutan asam antara lain yaitu asam asetat, asam klorida, dan asam sitrat, seperti yang telah dilakukan  dalam  penelitian  Shieh  dkk  (2012)  tersebut,  dimana  ketiga  larutan  asam  akan

## Journal of Innovation Research and Knowledge Vol.4, No.2, Juli 2024
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
dicampurkan  dengan  kitosan  seperti  Gambar  1.  Kemudian  baru  kitosan  tersebut dicampurkan  dengan  CNT  dan  juga  CNT  yang  telah  difungsionalisasikan  yaitu  CNT  yang mengandung  gugus  karboksilat  dimana  gugus  tersebut  diperoleh  setelah  CNT  dioksidasi dengan H2SO 4 (p) : HNO 3 (p) = 3:1, dan membentuk CNT-COOH seperti pada penelitian Carson, dkk (2009).
Gambar 2. Molekul Kitosan Dalam (a) CH 3 COOH; (b) HCl; (c) Asam Sitrat
Berbeda  halnya  dengan  yang  telah  dilakukan  dalam  penelitian  Salam,  dkk  (2011) dimana  dalam  penelitian  tersebut  MWCNT-kitosan  nanokomposit  dibuat  dengan mencampurkan  antara  kitosan  dan  MWCNT  yang  selanjutnya  pada  saat  pencampuran ditambahkan glutaraldehid, seperti yang terlihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Glutaraldehid dengan kitosan.
Penambahan  glutaraldehid  pada  CNT-kitosan  berfungsi  sebagai  pengikat  sambung silang ( crosslingker ) sehingga akan terjadi ikatan antara kitosan satu dengan kitosan yang lainnya sehingga CNT akan terperangkap dalam rangkaian ikatan tersebut.

## METODE PENELITIAN
Bahan Adapu bahan yag diperlukan adalah:
1. Kitosan
2. CNT
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)
Alat Alat yang digunakan adalah:
1. Desikator
2. Timbangan Analitik
3. Pemanas
4. Pengaduk magnet
5. Erlenmeyer
6. Gelas ukur
7. Kain lap
8. Pinset
9. Kapas
Prosedur Pembuatan Karbon Nanotube (CNT)-Kitosan Nanokomposit Ditimbang sebanyak 3 g kitosan, dimasukkan ke dalam gelas beaker, lalu ditambahkan 100 mL  larutan  asam  asetat  1%,  kemudian  disonikasi  selama  2  jam  hingga  larutan  kitosan tersebut homogen. Ditimbang karbon nanotube (CNT) sebanyak 1 g, dimasukkan ke dalam gelas beaker, ditambahkan dengan aquadest 100 mL aquadest, kemudian disonikasi selama 2 jam hingga campuran tersebut homogen. Larutan kitosan dan CNT tersebut dicampur dan disonikasi selama 4 jam untuk meningkatkan kehomogenitasannya. Ditambahkan sebanyak 3,5  mL  larutan  glutaraldehid  2,5%  ke  dalam  campuran  tersebut  sambil  proses  sonikasi berjalan.
Setelah proses sonikasi selesai, kemudian dikeringkan selama satu hari di dalam oven suhu 60 o C.  Hasil CNT-kitosan nanokomposit kemudian dikarakterisasi dengan SEM, FT-IR, dan XRD (Salam dkk, 2011).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dengan  penambahan  berat  kitosan  dengan  pada  CNT  akan    menghasilkan  perbandingan CNT-Kitosan  Nanokomposit  (1:3)  menghasilkan      peak  26,5 o ,  43,67 o ,  dan  54,99 o yang merupakan peak CNT. Hal ini dapat  disimpulkan dengan penambahan berat pada kitosan CNT-Kitosan Nanokomposit (1:3) maka    pengotor pada CNT semakin kecil.
Menurut  Schnitzler,  dkk  (2008)  penurunan  intansitas  puncak  sebanding  dengan penurunan grafitisasinya. Intensitas puncak  pada CNT-Kitosan Nanokomposit mengalami penurunan sedangkan pada CNT-Kitosan Nanokomposit 1:3 menurun menjadi 26,29 o , 43,84 o dan  14,18 o .  Park  J.H  (2005)  et  al  melaporkan  semakin  tinggi  perbandingan  berat  maka intensitas  puncak  difraksi  akan  semakin  menurun.  Hal  yang  sama  dalam  penelitian  yang dilakukan  pada  CNT-Kitosan  Nanokomposit  (1:3)  diperoleh  bahwa    intensitas  puncak difraksi  yang  dihasilkan    semakin  menurun.  Penambahan  kitosan  pada  CNT-Kitosan Nanokomposit    1:3  mampu  menghilangkan  pengotor  pengotor  CNT.  Hal  tersebut  dapat dilihat  dengan  menghilangnya  puncak-puncak  difraksi  pengotor  pada  CNT.  Dapat disimpulkan  juga  penambahan  kitosan  bisa  sebagai  bahan  pemurni  (purified)  CNT.  Hasil penelitian  yang  dilakukan  dengan  penambahan  Kitosan  pada  CNT-Kitosan  Nanokomposit (1:3) peak yang menandakan adanya CNT semakin bertambah dan semakin murni. Dengan memakai persamaan Warren-Scherrer ukuran kristalin dapat diukur dengan memanfaatkan lebar  puncak  difraksi  XRD  (Abdullah  M,  Khairurrijal,  2008).  Persamaan  Scherrer  dapat

## Journal of Innovation Research and Knowledge Vol.4, No.2, Juli 2024
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
dituliskan  ukuran partikel menggunakan analisis dari hasil difraksi sinar-X. Ukuran partikel CNT- Kitosan Nanokomposit (1:3) dapat dihitung menggunakan persamaan Scherrer :
B B k D  
cos =
Hasil  perhitungan  ukuran  partikel  XRD  untuk  CNT-  Kitosan  Nanokomposit  (1:3) seperti yang dinyatakan pada Tabel 1.
No k Λ k*λ 2θ 1 0.9  1.541  1.3869 7.56 2 0.9  1.541  1.3869 8.75 3 0.9  1.541  1.3869 10.26 4 0.9  1.541  1.3869 11.78 5 0.9  1.541  1.3869 13.04 6 0.9  1.541  1.3869 14.18 7 0.9  1.541  1.3869 15.04 8 0.9  1.541  1.3869 15.44 9 0.9  1.541  1.3869 17.98 10 0.9  1.541  1.3869 19.24 11 0.9  1.541  1.3869 21.96 12 0.9  1.541  1.3869 23.80 13 0.9  1.541  1.3869 24.76 14 0.9  1.541  1.3869 26.30 15 0.9  1.541  1.3869 29.06 16 0.9  1.541  1.3869 31.17 17 0.9  1.541  1.3869 33.29 18 0.9  1.541  1.3869 34.01 19 0.9  1.541  1.3869 35.60 20 0.9  1.541  1.3869 36.45 21 0.9  1.541  1.3869 37.91 22 0.9  1.541  1.3869 39.05 23 0.9  1.541  1.3869 42.82 24 0.9  1.541  1.3869 43.86 25 0.9  1.541  1.3869 44.82 26 0.9  1.541  1.3869 46.44 27 0.9  1.541  1.3869 47.70 28 0.9  1.541  1.3869 49.61 29 0.9  1.541  1.3869 50.36 30 0.9  1.541  1.3869 51.54 31 0.9  1.541  1.3869 52.34
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
32 0.9  1.541  1.3869 53.31 33 0.9  1.541  1.3869 54.72 34 0.9  1.541  1.3869 59.65 35 0.9  1.541  1.3869 61.13 36 0.9  1.541  1.3869 62.48 37 0.9  1.541  1.3869 63.26 38 0.9  1.541  1.3869 64.20 39 0.9  1.541  1.3869 65.92 40 0.9  1.541  1.3869 66.86 41 0.9  1.541  1.3869 67.80 42 0.9  1.541  1.3869 68.44 FHWM (Rad)  D (A) D (nm) 0.00034889 3983.8578 398.3858 0.00191889 724.8742 72.4874 0.01203667 115.6863 11.5686 0.01866556 74.6970 7.4697 0 0.0000 0.0000 0 0.0000 0.0000 0 0.0000 0.0000 0.02651556 52.7836 5.2784 0.01535111 91.4689 9.1469 0 0.0000 0.0000 0.01849111 76.4022 7.6402 0 0.0000 0.0000 0 0.0000 0.0000 0.01599045 89.0680 8.9068 0.00034889 4106.5327 410.6533 0.00052333 2751.2840 275.1284 0.00087222 1659.6179 165.9618 0.00052333 2771.2903 277.1290 0.00034889 4175.0534 417.5053 0.00087222 1674.0542 167.4054

## Journal of Innovation Research and Knowledge Vol.4, No.2, Juli 2024
…………………………………………………………………………………………………………………………………… ..
Journal of Innovation Research and Knowledge ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online) 0.00584389 250.9281 25.0928 0.00261667 562.3638 56.2364 0.00453556 328.4495 32.8450 0.005652 264.5265 26.4527 0.00558222 268.7452 26.8745 0.00174444 865.1144 86.5114 0.00069778 2173.1686 217.3169 0.000785 1946.2779 194.6278 0.00095944 1597.2744 159.7274 0.00174444 882.8397 88.2840 0.00418667 369.1029 36.9103 0.00261667 593.0527 59.3053 0.00104667 1491.9596 149.1960 0.00157 1018.2437 101.8244 0.00061056 2638.0254 263.8025 0.00279111 581.1667 58.1167 0.00174444 933.7435 93.3744 0.00348889 469.2584 46.9258 0.00034889 4737.7251 473.7725 0.00139556 1190.8051 119.0805 0.00069778 2394.6580 239.4658 0.00069778 2403.7166 240.3717
Berdasarkan  hasil  perhitungan  diatas,  didapatkan  bahwa  CNT-  Kitosan Nanokomposit  (1:3)  memiliki  ukuran  partikel  minimum  sebesar  96.20007nm  dan maksimum  sebesar  229.5385  dengan  rata  rata  sebesar  119.7805  nm.  Adapun  ukuran partikel dari karbon aktif, karbon aktif impregnasi, CNT, Kitosan, CNT-Kitosan Nanokomposit 1:3) dapat dilihat secara detail.
Tabel 2. Perhitungan UkuranPartikel
Ukuran Maksimum  Rata-Rata 473,77 119

## KESIMPULAN
Dari penelitian  yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Penggabungan antara CNT dengan kitosan menghasilkan komposit
2. Hasil  ukuran  CNT  kitosan  nanokomposit  dengan  perbandingan  (1:3) menghasilkan ukuran partikel 119 nm.
3. Karbon  nanotube  (CNT)-Kitosan  Nanokomposit  dapat  digunakan  sebagai adsorben untuk menyerap ion-ion logam
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Hadyawarman,  dkk.  2008. Fabrikasi  Material  Nanokomposit  Superkuat,  Ringan  dan Transparan  Menggunakan  Metode  Simple  Mixing .  Jurnal  Nanosains  &  Nanoteknologi. Vol 1, No 1, Februari 2008. pp 14-21.
[2] Harpendi,  R.  2013. Nasib  Industri  CPO  Di  Indonesia. m.kompasiana.com/post/ agrobisnis/2013/02/07/nasib-industri-cpo-di-indonesia/.  Diakses  tanggal  10  Maret 2013.
[3] HASKA.  2012. Spektrofotometer  Infra  Merah  Transformasi  Fourier – FTIR .  http ://haska.org/2012/09/21/ftir-spektrofotometer-infra-merah-transformasi-fourier/. Diakses tanggal 13 Januari 2013.
[4] Hill, J.W., Petrucci, R.H. 2002. General Chemistry : An Integrated Approach . Third Edition. Prentice Hall. New Jersey.
[5] Hirano, S., N. Sato, S. Yoshida, S. Kitagawa. 1987. Chemical Modification of Chitin and Chitosan, and Their Novel Applications. Industrial Polysaccharides. Amsterdam : Yalpani, M.(Ed.) Elsevier. pp. 85-86.
[6] Hwang, S.H, Park, Y.B., Yoon, K.H., Bang, D.S. Smart Materials and Structures Based on Carbon Nanotube Composites. DOI: 10.5772/17374.
[7] Iijima, S. 1991. Helical Microtubes of Graphitic Carbon, Nature 354. pp. 56-58.
[8] Jagtap, S., Yenkie, M.K., Labhsetwar, N., et.al. (2012). Fluoride In Drinking Water and Defluoridation of Water . Chem Rev. 112:2454. pp. 66.
[9] Jamhuri.  2001. Kemampuan  Zeolit  Dalam  Menurunkan  Kadar  Merkuri  (Hg)  Pada  Air Sungai Kapuas Kabupaten Kapuas Kalimantan Tengah. Kalimantan Tengah.
[10] Jankowska, H., Andrzes, S., Jerzy, C. 1991. Active Carbon. First Edition. Ellis Horwood. New York. USA.
[11] Jones, P.M. 1975. Mechanics Of Composite Materials , Institute Of Technology, Southem Methodist University, Mc. Graw-Hill, Dallas.
[12] Khan,  T.A.,  Peh,  K.K.,  Chang,  H.S.  2002. Reporting  Degree  of  Deacetylation  Values  of Chitosan: The Influence of Analytical Method . J Pharmceut Sci.5. pp. 205-212.
[13] Khopkar, S.M. 2001. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta.

## Journal of Innovation Research and Knowledge Vol.4, No.2, Juli 2024
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)

## HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN