Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Nanotechnology, that which deals with materials and phenomena in nanometer dimensions (a millionth of a millimeter or 10 -9m) , is a highly interdisiplinary field...

Abstrak :
Melimpahnya limbah plastik di lingkungan berpotensi menimbulkan bahaya pencemaran karena adanya degradasi plastik menjadi mikroplastik. Beredarnya pencemaran oleh mikroplastik ini mendukung dimulainya penelitian terkait pendeteksian mikroplastik di lingkungan. Salah satu metode deteksi mikroplastik tersebut adalah pemanfaatan sifat fluoresensi dari carbon quantum dots (CQDs). Pada penelitian ini, CQDs akan diproduksi melalui metode hidrotermal menggunakan bahan baku pelepah kelapa sawit sebagai sumber karbon karena mengandung kadar lignin sebanyak 15-26%. Untuk memperoleh karbon tersebut, pelepah kelapa sawit dihancurkan lalu diubah menjadi biochar melalui proses pirolisis. Biochar digunakan sebagai prekursor pembuatan CQDs yang diproduksi melalui metode hidrotermal pada variasi suhu 180°C, 190°C, 200°C. Pada penelitian ini, dihasilkan CQDs dengan peak 291 nm pada rentang panjang gelombang UV yang menunjukkan adanya pita serapan π-π* pada struktur karbon CQDs. Munculnya gugus C=C, O-H dan C=O yang dominan pada pengujian FTIR juga membuktikan keberhasilan produksi CQDs melalui metode hidrotermal ini. CQDs yang dihasilkan pada ketiga variasi suhu tersebut berukuran kurang dari 10 nm serta memiliki intensitas fluoresensi paling tinggi pada variasi 200℃ ketika dieksitasi pada 405 nm. Akan tetapi, quenching pada CQDs setelah berinteraksi dengan mikroplastik polietilen (PE) dan polietilen tereftalat (PET) belum dapat disimpulkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui interaksi antara CQDs dan mikroplastik, terutama PE dan PET. ......The abundance of plastic waste in the environment has the potential to cause pollution hazards due to the degradation of plastic into microplastics. The circulation of pollution by microplastics supports the start of research related to detecting microplastics in the environment. One method for detecting microplastics is utilizing the fluorescence properties of carbon quantum dots (CQDs). In this research, CQDs will be produced via the hydrothermal method using palm frond raw materials as a carbon source because they contain lignin levels of 15-26%. To obtain this carbon, palm fronds are crushed and then converted into biochar through a pyrolysis process. Biochar is used as a precursor for making CQDs which are produced via the hydrothermal method at varying temperatures of 180°C, 190°C, 200°C. In this research, CQDs were produced with a peak of 291 nm in the UV wavelength range, indicating the existence of a π-π* absorption band in the CQDs carbon structure. The appearance of dominant C=C, O-H and C=O groups in FTIR testing also proves the success of CQDs production via this hydrothermal method. The CQDs produced at the three temperature variations were less than 10 nm in size and had the highest fluorescence intensity at the 200℃ variation when excited at 405 nm. However, the quenching of CQDs after interacting with polyethylene (PE) and polyethylene terephthalate (PET) microplastics cannot be concluded. Therefore, further research needs to be carried out to determine the interaction between CQDs and microplastics, especially PE and PET.

Abstrak :
Pengujian sistem Quantum Dots Sensitized Solar Cell (QDSSC) untuk mendegradasi Fenol menggunakan CdS nanopartikel sebagai sensitizer dan TiO2/UV sebagai counter electrode dengan penambahan reagen Fenton telah berhasil dilakukan. QDSSC termodifikasi terdiri dari dua zona yang terdiri dari TiO2 nanotubes/CdS nanopartikel sebagai zona sensitasi dan TiO2 nanotubes/Pt sebagai zona katalisis. Pada zona katalis digunakan TiO2 sebagai anoda (counter electrode) untuk menggantikan Pt mesh. TiO2 nanotubes ditumbuhkan diatas plat Titanum dengan metode anodisasi sedang CdS dilekatkan pada TiO2 nanotubes menggunakan metode SILAR (succesive ionic layer adsorption and reaction). Karakterisasi yang digunakan adalah FE-SEM untuk mengetahui morfologi permukaan, XRD untuk mengetahui fasa kristal yang terbentuk, FTIR untuk mengetahui vibrasi ikatan dari molekul dan EDX untuk mengetahui elemen yang terkandung. Uji aktifitas fotoelektrokimia menggunakan kurva LSV dan MPA menunjukkan TiO2 aktif dan sensitif pada daerah UV dan TiO2/CdS dapat pada daerah Visible. Dalam uji performa sel untuk mendegradasi Fenol dilakukan uji kondisi tidak dikenai cahaya dan dikenai cahaya, hasilnya sel tidak aktif pada saat kondisi gelap dan aktif pada saat dikenai cahaya dengan penurunan konsentrasi Fenol sebesar 35,81%. Uji degradasi Fenol dengan penambahan reagen Fenton dengan variasi konsentrasi 0,02 M, 0,05 M dan 0,08 M berhasil dilakukan. Hasil yang didapatkan menunjukkan semakin besar konsentrasi Fenton yang ditambahkan akan menambah degradasi Fenol. ......Performance testing of modified Quantum Dots Sensitized Solar Cell system for Phenol Degradation using CdS semiconductor nanoparticles as sensitizer and TiO2/UV as counter electrode with Fenton Reagent addition have been successfully conducted. Modified QDSSC consists of two zones consisting of TiO2 nanotubes / CdS nanoparticles as sensitization zone and TiO2 / Pt as catalytic zone. The catalytic zone employing TiO2 as anode (counter electrode) to replace Pt mesh. TiO2 nanotubes were grown by the anodizing Titanium plate and the attachment of CdS into TiO2 nanotubes is using SILAR method (succesive ionic layer adsorption and reaction). Characterization used is FE-SEM to determine the surface morphology, XRD to determine the crystalline phases formed, FTIR to determine the vibration bonding of molecules and EDX to determine the components contained. Photoelectrochemical activity test using LSV curves and MPA showed TiO2 active and sensitive in the UV light and TiO2 / CdS active and sensitive at the Visible light. In a test of the performance of the cell to degrade phenol, the test conditions were (i) not exposed to light and (ii) exposed to light. The result were the cells was not active in the dark conditions and active when exposed to light , where can reduce concentration as much as 35,81%. Phenol degradation test with the addition of Fenton reagent with various concentration of 0.02 M, 0.05 M and 0.08 M successfully performed. The results obtained showed the greater concentration of Fenton added would add to the degradation of phenol.

Abstrak :
Two-dimensional photonic crystal structures not only confine light and guide waves laterally but also reflect light in the normal direction due to a slow Bloch mode effect. However, evidence of the utilization of this structure as a mirror is required. Therefore, in this work, a simulation was made and experimental results were obtained to prove that there was an increase in the intensity of reflected CdSe colloidal quantum dots emission in the normal direction when a 2D photonic crystal structure was used. A thin TiO2 film was shaped into a two-dimensional photonic crystal structure using a simple sol-gel and polystyrene-mask-etching procedure. This structure was then placed on top of the thin CdSe quantum dots film layer. The emission of quantum dots onto the two-dimensional photonic crystal structure was compared to quantum dots emission onto a flat, thin TiO2 film. An increase in the quantum dots emission of up to 105% was in the presence of the two-dimensional photonic crystal structure. This finding is very useful for photonic device applications, such as light-emitting diodes, laser systems and bio-tagging detection systems.

Studi Simulasi dan Eksperimen Struktur Kristal Fotonik Dua Dimensi sebagai Pemantul Emisi Kuantum Dot Masalah Arah Normal. Kristal fotonika dua dimensi tidak hanya dapat mengukung cahaya dan memandu gelombang ke arah sisi horizontal, tapi juga mampu memantulkan cahaya ke arah normal dikarenakan efek moda slow Bloch . Namun bukti tentang penggunaan stuktur ini masih dibutuhkan. Untuk itu dalam penelitian ini hasil simulasi dan percobaan telah didapatkan untuk membuktikan bahwa terjadi peningkatan pantulan emisi CdSe kuantum dot colloid pada arah normal saat kristal fotonika dua dimensi digunakan. Sebuah lapisan tipis TiO2 dibentuk menjadi kristal fotonika dua dimensi denga menggunakan teknik sol-gel yang sederhana dan etching dengan menggunakan polystyrene. Struktur ini diletakkan di atas lapisan kuantum dot CdSe. Emisi dari kuantum dot di atas kristal fotonika dua dimensi dibandingkan dengan emisi kuantum dot di atas lapisan tipis dan datar TiO2. Peningkatan emisi kuantum dot hingga mencapai 105% berkat kehadiran kristal fotonika dua dimensi. Hasil ini sangat berguna untuk aplikasi divais fotonika seperti LED, sistem laser dan sisten detesi bio-tagging.

Abstrak :
Perkembangan produksi hidrogen hingga saat ini terus dilakukan salah satunya teknologi fotoelektrokimia. Terbaru, konfigurasi sel dye sensitized photoelectrochemical-dye sensitized solar cells (DSPEC-DSSC) mulai dikembangkan agar diperoleh efisiensi yang tinggi dan sistem respon terhadap cahaya tampak. Pada penelitian ini fokus pada penggunaan fotoanoda pada sistem DSPEC berupa TiO2 nanotube arrays (TNTAs) yang tersensitasi oleh S,N-Graphene Quantum Dots (S,N-GQDs), katoda berupa Pt/Ti, elektroda referensi berupa Ag/AgCl, sedangkan pada sistem DSSC digunakan fotoanoda TNTAs tersensitasi N719 dan katoda Pt/Ti. TNTAs dianodisasi dari plat Ti dengan elektrolit berupa larutan aqueous, NH4F 0,5%, dan variasi konsentrasi CMC 1-2,5% pada pH 5. Proses anodisasi divariasikan pada voltase 10-25 V selama 2 jam. Pada konsentrasi Na-CMC yang rendah (1%) struktur tubular yang diperoleh disorganisir, di sisi lain pada konsentrasi Na-CMC yang lebih tinggi diamati keseragaman dan keteraturan susunan nanotubes terbentuk, di mana pada penelitian ini Na-CMC 2% memberikan yang hasil terbaik. Aktivitas fotokatalitik terbaik, dalam hal arus yang dihasilkan diperoleh oleh film TNTAs dalam kondisi sintesis berbasis elektrolit aqueous dan kondisi potensial bias 0,5% NH4F, 2% CMC, dan 20 V, dan TNTAs ini menunjukkan porositas terbaik (41,14%) dan lapisan penipisan terkecil (4,34 nm) dibandingkan film TNTA lainnya. Pada sensitizer S,N-GQDs disintesis dari prekursor asam sitrat dan tiourea secara hidrotermal pada suhu 160°C selama 4 jam. Hasil karakterisasi menunjukkan TNTAs/S,N-GQDs memilikirespon pada cahaya tampak. Pengujian hidrogen pada konfigurasi sel DSPEC-DSSC dihubungkan secara insitu dengan alat kromatografi gas yang dilengkapi dengan detektor TCD dan kolom packed Molecular Sieve dilakukan setiap 30 menit selama 3 jam. Tandem sel DSPEC-DSSC dengan fotoanoda DSPEC berupa TNTAs/S,N-GQDs mampu memproduksi hidrogen sebesar 3,57 μmol dan % yield H2 sebesar 0,35%. Efisiensi sel yang dihasilkan tiga kali lebih besar dibandingkan dengan sistem tandem sel DSPEC-DSSC yang menggunakan TNTAs/GQDs.

---

The hydrogen production still develop until now, one of which is photoelectrochemical technology. Recently, the configuration of dye-sensitive photoelectrochemical-dye-sensitized solar cells (DSPEC-DSSC) was being developed in order to obtain high efficiency and a response system to visible light. In this study, the focus reasearch is on the use of photoanodes in DSPEC systems in the form of TiO2 nanotube arrays (TNTAs) which was sensitized by S,N-Graphene Quantum Dots (S,N-GQDs), cathodes in the form of Pt/Ti, reference electrodes in the form of Ag/AgCl, whereas in the DSSC system used N719 sensitized TNTAs and Pt/Ti cathodes. TNTAs were anodized from Ti plates by aqueous electrolyte, NH4F 0.5%, and variations in CMC concentrations of 1-2.5% at pH 5. The anodizing process was varied at 10-25 V voltage for 2 hours. At low concentrations of Na-CMC (1%) the tubular structure obtained was inorganized, on the other hand at the higher Na-CMC concentrations observed the uniformity and regularity of the arrangement of nanotubes formed, where in this study 2% Na-CMC gave the best results . The best photocatalytic activity, in terms of the current generated is obtained by TNTAs films under aqueous electrolyte-based synthesis conditions and a bias potential condition of 0.5% NH4F, 2% CMC, and 20 V, and these TNTAs show the best porosity (41.14%) and the smallest thinning layer (4.34 nm) compared to other TNTA films. Sensitizer S,N-GQDs was synthesized from the hydrothermal citric acid and thiourea precursors at 160° C for 4 hours. The characterization results showed TNTAs/S,N-GQDs have responses in visible light. Hydrogen testing in the DSPEC-DSSC cell configuration was applied by a gas chromatograph equipped with a TCD detector and a packed Molecular Sieve column performed every 30 minutes for 3 hours. DSPEC-DSSC tandem cells with DSPEC photoanodes in the form of TNTAs/S,N-GQDs are able to produce hydrogen of 3.57 μmol and% H2 yield of 0.35%. The efficiency of the cells produced is three times greater than the DSPEC-DSSC cell tandem system which uses TNTAs/GQDs.

Abstrak :
Penelitian mengenai deteksi mikroplastik secara efisien masih berada pada tahap awal pengembangan. Salah satu pendekatan inovatif yang digunakan adalah memanfaatkan sifat fluoresensi dari nanopartikel karbon, seperti carbon quantum dots (CQDs). Meskipun CQDs telah banyak digunakan dalam proses pencitraan, penggunaannya untuk mendeteksi mikroplastik khususnya polistirena dan polipropilena yang paling umum diidentifikasi di lingkungan masih terbatas. Metode sederhana dan ramah lingkungan untuk menghasilkan CQDs dilakukan melalui proses hidrotermal. Kandungan karbon sebesar 44% menunjukkan potensi TKKS sebagai sumber karbon dalam produksi CQDs untuk diubah menjadi biochar melalui pirolisis. Analisis CQDs dilakukan dengan beberapa instrumen seperti High Resolution Transmission Electron Microscope (HR-TEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), UV-Visible Spectrofotometer, dan Photoluminescence Spectrometer untuk menguji efek variasi suhu dalam metode hidrotermal terhadap sifat optik dan fisik CQDs, serta interaksi CQDs dengan mikroplastik seperti polistirena dan polipropilena. Analisis menunjukkan bahwa rentang diameter rata-rata dari CQDs yang diperoleh adalah 4,29±0,85 − 10,68±2,04 nm dengan energi bandgap rata-rata sebesar 3,42 eV, dan fluoresensi biru muda yang terdeteksi pada panjang gelombang 365 nm di bawah cahaya UV. Penggunaan asam borat sebagai agen doping dieksplorasi untuk melihat pengaruhnya pada sifat optik dan fisik CQDs. Penambahan asam borat menyebabkan fenomena quenching yang menurunkan intensitas fluoresensi hingga 59%. Diperlukan penelitian mendalam terkait strategi fungsionalisasi untuk memodifikasi permukaan CQDs dengan fungsi pengikatan spesifik terhadap berbagai jenis mikroplastik. ......Research on efficient microplastic detection is still in its early stages. One innovative approach is leveraging the fluorescence properties of carbon nanoparticles, such as carbon quantum dots (CQDs). Despite their widespread use in imaging applications, the application of carbon quantum dots (CQDs) for detecting microplastics, particularly polystyrene and polypropylene, which are the most commonly identified types in the environment, remains limited. A simple and environmentally friendly method to produce CQDs is through a hydrothermal process. The carbon content of 44% demonstrates the potential of oil palm empty fruit bunches (TKKS) as a carbon source for CQDs production, which can be converted into biochar through pyrolysis. CQDs were analyzed using various instruments, including High Resolution Transmission Electron Microscope (HRTEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), UV-Visible Spectrophotometer, and Photoluminescence Spectrometer, to investigate the effects of temperature variation in the hydrothermal method on the optical and physical properties of CQDs, as well as their interactions with microplastics such as polystyrene and polypropylene. The analysis showed that the average diameter range of the obtained CQDs was 4.29±0.85 to 10.68±2.04 nm with an average energy bandgap of 3.42 eV, and light blue fluorescence was detected at a wavelength of 365 nm under UV light. The use of boric acid as a doping agent was explored to see its effect on the optical and physical properties of CQDs. The addition of boric acid caused a quenching phenomenon, reducing the fluorescence intensity by up to 59%. In-depth research is needed to explore functionalization strategies to modify the surface of CQDs with specific binding functionalities towards different microplastic types, enabling more targeted and selective detection.

Abstrak :
Dari segi komposisi kimianya, propolis merupakan produk yang sangat beragam. Asam fenolik, asam benzoat, asam sinamat, dan flavonoid adalah senyawa biologis aktif yang paling penting. Propolis juga menampilkan sifat anti-inflamasi pada proses peradangan akut dan kronis, dan hal ini disebabkan oleh kandungan senyawa polifenolnya yang tinggi. Pada penelitian ini, hydrogel berfungsi sebagai matriks ekstra seluler semi sintetik atau sintetik yang memiliki kapasitas untuk membawa obat molekul kecil dan/atau protein, faktor pertumbuhan, dan komponen lain yang akan dilepas dan dianalisis profil pelepasannya. Carbon Quantum Dots (CQD) adalah nanopartikel kuasi-bulat photoluminescence yang diskrit (dengan diameter kurang dari 10 nm) sehingga muncul sebagai bahan yang disukai dan layak di bidang biomedis (seperti biosensing, pengiriman biomolekul/obat, dan bioimaging). Tantangan utama dalam pengaplikasian hydrogel untuk pelepasan kandungan obat dalam kasus ini adalah profil pelepasan obat dari matriks hydrogel yang relatif sulit untuk dikontrol. Maka, peran Carbon Quantum Dots sebagai agen biosensor dapat membantu dalam mengatasi tantangan tersebut. Integrasi CQD dalam matriks hydrogel berperan dalam pelepasan kandungan propolis ke medium dengan hasil sampel hydrogel-CQD-propolis varian B (kandungan larutan CQD 40%) memiliki profil pelepasan propolis yang paling optimal dengan 80% kandungan total propolis berhasil terlepas setelah 72 jam pelaksanaan uji pelepasan. Sedangkan intensitas photoluminescence tertinggi juga ditemukan pada sampel B dengan puncak berada pada panjang gelombang 525 nm, yaitu senilai 7700 a.u. Akan tetapi, ditemukan juga indikasi kegagalan cross-linking antara kandungan chitosan dan glutaraldehyde berdasarkan analisis gugus fungsi dengan FTIR spectroscopy dalam matriks hydrogel yang menyebabkan kekuatan mekanis hydrogel menjadi kurang optimal. ......In terms of chemical composition, propolis is a very diverse product. Phenolic acid, benzoic acid, cinnamic acid and flavonoids are the most important biologically active compounds. Propolis also displays anti-inflammatory properties in acute and chronic inflammatory processes, and this is due to its high content of polyphenolic compounds. In this cellular study, the hydrogel functions as a semi-synthetic or synthetic extra matrix that has the capacity to carry small molecule drugs and/or proteins, growth factors, and other components which will be released and analyzed for their solvent profiles. Carbon Quantum Dots (CQD) are discrete photoluminescence quasi-spherical nanoparticles (less than 10 nm in diameter) that are emerging as preferred and viable materials in biomedical fields (such as biosensing, biomolecule/drug delivery, and bioimaging). The main challenge in applying hydrogels in the field of drug release is the difficulty in controlling the drug release profile. Therefore, the role of Carbon Quantum Dots as a biosensor agent can help overcome this challenge. The integration of CQD in the hydrogel matrix played a role in retaining the propolis content into the medium with the result that the hydrogel-CQD-propolis variant B (40% CQD solution content) had the most optimal propolis withdrawal profile with 80% of total propolis being released after 72 hours of the trial. Meanwhile, the highest photoluminescence intensity was also found in sample B with a peak at a wavelength of 525 nm, which is 7700 a.u. However, there were also indications of cross-linking failure between chitosan and glutaraldehyde content based on functional group analysis using FTIR spectroscopy in the hydrogel matrix which reduces the hydrogel mechanical strength.

Abstrak :
This book presents an overview of the ways in which the latest experimental and theoretical nanotechnologies are serving the fields of biotechnology, medicine, and biomaterials. They not only enhance the efficiency of common therapeutics and lower their risks, but thanks to their specific properties, they also provide new capabilities. Nano-scale measurement techniques, such as nano-indentation and nano-scratch methods, could potentially be used to characterize the physical and mechanical properties of both natural tissues and synthetic biomaterials in terms of strength and durability.

Abstrak :
This book highlights the latest research presented at the International Conference on Translational Medicine and Imaging (ICTMI) 2017. This event brought together the worlds leading scientists, engineers and clinicians from a wide range of disciplines in the field of medical imaging. Bioimaging has continued to evolve across a wide spectrum of applications from diagnostics and personalized therapy to the mechanistic understanding of biological processes, and as a result there is ever-increasing demand for more robust methods and their integration with clinical and molecular data. This book presents a number of these methods.