Judul: Synthesis and Characterization of MIP-C-Dots Composite for Detection of 4-Nitrophenol
Abstrak: Limbah 4-nitrofenol sangat berbahaya terhadap makhluk hidup dan lingkungan apabila melebihi ambang batas yang ditentukan. Ambang batas yang ditetapkan Environmental Protection Agency (EPA) untuk perairan sebesar 43,4 mg/L. 4-nitrofenol sering digunakan secara sintetik pada industri pestisida, insektisida seperti folidol, pewarna, dan industri obat sebagai intermediate. Oleh karena itu, deteksi senyawa 4-nitrofenol dalam konsentrasi yang rendah diperlukan. Deteksi 4-nitrofenol dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri, elektrokimia, dan kromatografi. Metode tersebut sudah berhasil mendeteksi 4-nitrofenol namun diperlukan metode deteksi 4-nitrofenol yang lebih selektif dan sederhana. Metode yang dapat digunakan, yaitu komposit antara carbon dots (C-dots) dengan molecularly imprinted polymer (MIP). Penelitian ini bertujuan menyintesis C-dots, MIP-C-dots, dan NIP-C-dots berbasis dari kulit buah naga dan asam sitrat serta MIP dari APTES dan TEOS, kemudian melihat karakter fluoresens dari C-dots dengan prekursor yang berbeda, serta menguji komposit MIP-C-dots kulit buah naga sebagai sensor fluoresens sebagai bahan deteksi selektif terhadap 4-nitrofenol. Sintesis C-dots menggunakan metode hidrotermal bersumber bahan hayati kulit buah naga dan asam sitrat. Hasil dari sintesis C-dots asam sitrat dan kulit buah naga didapatkan rendemen sebesar 37,76% dan 4,40% secara berurutan. Sintesis komposit MIP-C-dots menggunakan MIP yang berasal dari APTES dan TEOS dengan larutan penyangga dan reaksi polimerisasi selama 12 jam. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan gugus fungsi yang ada pada MIP-C-dots dan NIP-C-dots asam sitrat, yaitu O-H, C=O, N-H, C-O-H, Si-O-Si, sedangkan pada kulit buah naga, yaitu O-H, C=O, C=N, C-O-, dan Si-O. Gugus fungsi dari MIP dan NIP didapatkan serupa yang menunjukkan sintesis MIP-C-dots berhasil karena tidak terdapat gugus fungsi NO2 atau tidak ada perbedaan dari komposit MIP dengan NIP baik di kulit buah naga maupun asam sitrat. Hasil karakterisasi UV-Vis dari komposit yang berasal dari asam sitrat dan kulit buah naga menunjukkan area absorpsi dari transisi elektronik π π * berasal dari C=C dalam benzena dan C=O kemudian transisi elektronik n π * yang berasal dari O-H, C=O dan sp2 C-dots. Intensitas fluoresens dari MIP-C-dots asam sitrat lebih besar daripada kulit buah naga. Hal ini dikarenakan pada permukaan MIP-C-dots asam sitrat, keberadaan gugus fungsi lebih bertahan di permukaan dengan jumlah yang lebih banyak. Uji MIP-C-dots yang berasal dari kulit buah naga untuk deteksi 4-nitrofenol berhasil didapatkan limit deteksi 1,85 μM. MIP-C-dots berhasil mendeteksi 4-nitrofenol dengan konsentrasi yang rendah dibawah ambang batas konsentrasi yang ditetapkan EPA, yaitu 43,4 mg/L atau 312 μM. Limit deteksi dapat lebih rendah lagi dengan adanya penelitian lebih lanjut terkait optimasi pengaruh konsentrasi analat terhadap kinerja MIP-C-dots di rentang konsentrasi yang sesuai. Namun demikian, penelitian ini telah membuktikan bahwa MIP-C-dots kulit buah naga yang dapat mendeteksi 4-nitrofenol dengan mekanisme pemadaman. Komposit MIP-C-dots kulit buah naga selektif terhadap 4-nitrofenol dibandingkan dengan benzena. Hal ini ditunjukkan dari efisiensi pemadaman antara MIP-C-dots yang ditambahkan 4-nitrofenol dan benzena. Intensitas fluoresens lebih rendah ketika MIP-C-dots ditambahkan dengan 4-nitrofenol. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan terkait validasi dan optimasi metode. Limit deteksi dan limit kuantisasi dapat lebih rendah dengan memperhatikan pengaruh untuk kestabilan larutan fluoresens. Optimasi dari hal yang mempengaruhi kestabilan fluoresens seperti suhu, pH, penghilangan gas oksigen terlarut, absorptivitas molar, dan konsentrasi perlu dilakukan. Komposit MIP-C-dots yang diuji untuk deteksi 4-nitrofenol disarankan untuk diukur dibawah konsentrasi 960
Keyword: 4-nitrofenol, C-dots, detection, fluorescence, MIP