Sintesis dan karakterisasi nanopartikel Mg-ZnO dan Mg/Cu-ZnO dengan metode fasa padat untuk aplikasi fotokatalis dan antibakteri

Aprillia, Dhea Nafthalia (2022) Sintesis dan karakterisasi nanopartikel Mg-ZnO dan Mg/Cu-ZnO dengan metode fasa padat untuk aplikasi fotokatalis dan antibakteri. Sarjana thesis, UIN Sunan Gunung Djati Bandung.

Preview	Text (COVER) 1_cover.pdf Download (120kB) | Preview
Preview	Text (ABSTRAK) 2_abstrak.pdf Download (74kB) | Preview
Preview	Text (DAFTAR ISI) 3_daftarisi.pdf Download (161kB) | Preview
Preview	Text (BAB I) 4_bab1.pdf Download (74kB) | Preview
	Text (BAB II) 5_bab2.pdf Restricted to Registered users only Download (125kB) | Request a copy
	Text (BAB III) 6_bab3.pdf Restricted to Registered users only Download (146kB) | Request a copy
	Text (BAB IV) 7_bab4.pdf Restricted to Registered users only Download (146kB) | Request a copy
	Text (BAB V) 8_bab5.pdf Restricted to Registered users only Download (75kB) | Request a copy
	Text (DAFTAR PUSTAKA) 9_daftarpustaka.pdf Restricted to Registered users only Download (147kB) | Request a copy

Abstract

Nanopartikel oksida logam dengan stabilitas kimia dan biokompatibilitas yang baik telah secara luas diaplikasikan sebagai fotokatalis untuk menangani limbah zat warna dan agen antibakteri. Penggabungan ion dopan Mg2+ atau Mg2+/Cu2+ ke dalam kisi host ZnO dilakukan untuk meningkatkan sifat optik dan struktural ZnO yang mengarah pada peningkatan aktivitas fotokatalitik dan antibakteri. Nanopartikel ZnO, Mg-ZnO dan Mg/Cu-ZnO disintesis melalui metode fasa padat. Pola difraksi sinar-X mengungkapkan bahwa NP ZnO, Mg-ZnO dan Mg/Cu-ZnO yang disintesis memiliki struktur heksagonal wurtzite. Ukuran partikel ZnO, Mg-ZnO dan Mg/Cu-ZnO berturut-turut 96,35 ± 0,10, 85,30 ± 0,14, dan 84,10 ± 0,17 nm. Karakterisasi optik sampel mengungkapkan bahwa energi celah pita (Eg) dari NP ZnO (3,13 eV), Mg-ZnO (3,15 eV), dan Mg/Cu-ZnO (3,12 eV). Spektrum Raman menunjukkan mode karakteristik E2(H) yang mewakili karakteristik struktur kristal wurzite heksagonal ZnO. Selain itu, NP Mg-ZnO menunjukkan penurunan intensitas fotoluminesensi (PL) dibandingkan ZnO, sedangkan NP Mg/Cu-ZnO berlaku sebaliknya. Studi fotokatalitik menunjukkan degradasi tertinggi (96,34%) pada zat warna rhodamin B oleh NP Mg-ZnO dengan konstanta laju 1,3 kali lebih besar dari ZnO. Studi antibakteri dilakukan dengan menggunakan bakteri Gram-positif (Staphylococcus aureus) dan Gram-negatif (Escherichia coli), dimana NP Mg/Cu-ZnO memiliki aktivitas antibakteri tertinggi terhadap bakteri Gram-positif Staphylococcus aureus. Metal oxide nanoparticles with good chemical stability and biocompatibility have been widely applied as photocatalysts for dyes waste degradation and antibacterial agents. Incorporation of Mg2+ or Mg2+/Cu2+ dopants into the ZnO host lattice was carried out to improve the optical and structural properties of ZnO leading to an increase in photocatalytic and antibacterial activity. ZnO, Mg-ZnO and Mg/Cu-ZnO NPs were synthesized by solid state method. The X-ray diffraction pattern revealed that the synthesized ZnO, Mg-ZnO and Mg/Cu-ZnO NPs had a wurtzite hexagonal structure. The particle sizes of ZnO, Mg-ZnO and Mg/Cu-ZnO were 96.35 ± 0.10, 85.30 ± 0.14, and 84.10 ± 0.17 nm, respectively. The optical characterization of the samples revealed that the bandgap energy (Eg) of ZnO (3.13 eV), Mg-ZnO (3.15 eV), and Mg/Cu-ZnO (3.12 eV). Raman spectra showed the characteristic mode E2(H) which represents the characteristic of crystal structure hexagonal wurzite. In addition, Mg-ZnO NPs exhibits a decrease in photoluminescence intensity (PL) compared to ZnO, whereas Mg/Cu-ZnO NPs does the opposite. Photocatalytic studies showed the highest degradation (96.34%) of rhodamine B dye by Mg-ZnO NPs with a rate constant of 1.3 times greater than ZnO. Antibacterial studies were carried out using Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli), where Mg/Cu-ZnO NPs had the highest antibacterial activity against Gram-positive Staphylococcus aureus.

Actions (login required)

View Item