Boron-Doped Diamond Termodifikasi Lembaran Nano MXene dan Nanopartikel Emas sebagai Sensor Glukosa Non-Enzimatik Berkinerja Tinggi Skripsi Neng Firly Sriramadhani 10520062 PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2024 Boron-Doped Diamond Termodifikasi Lembaran Nano MXene dan Nanopartikel Emas sebagai Sensor Glukosa Non-Enzimatik Berkinerja Tinggi Boron-Doped Diamond Modified with MXene Nanosheet and Gold Nanoparticle as a High-Performance Non-Enzymatic Glucose Sensor Skripsi Neng Firly Sriramadhani 10520062 PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2024 iii Abstrak Pemantauan glukosa darah yang akurat dan real-time sangat penting untuk manajemen diabetes. Sensor glukosa enzimatik saat ini menghadapi kendala stabilitas dan sensitivitas yang rendah. Untuk mengatasi hal ini, dikembangkan sensor glukosa non-enzimatik yang menawarkan stabilitas dan toleransi lingkungan yang lebih tinggi. Penelitian ini mengeksplorasi potensi nanokomposit berbasis boron-doped diamond (BDD), MXene V 2C/Ti3C2, dan nanopartikel emas (AuNPs) sebagai sensor glukosa non-enzimatik. Keberhasilan sintesis MXene dikonfirmasi menggunakan X-ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil XRD menunjukkan puncak difraksi karakteristik MXene (V 2C dan Ti3C2) pada sudut 2θ = 8° yang mengonfirmasi jarak antar lapisan sesuai dengan nanosheet MXene yang terkelupas. Citra SEM menunjukkan adanya peningkatan jarak interlayer dari MXene sehingga strukturnya berlapis-lapis. Keberhasilan modifikasi elektroda BDD-V 2C dan BDD-V2C-AuNPs dikonfirmasi menggunakan SEM dan X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Citra SEM menunjukkan distribusi homogen nanosheet MXene dan MXene-AuNPs dengan perbesaran 5 mm pada permukaan BDD. Analisis XPS mengonfirmasi keberadaan elemen-elemen kunci, termasuk Ti, C, dan Au, dengan energi ikat Au 4f sebesar 84,0 eV, yang menunjukkan keberhasilan fungsionalisasi AuNPs. Hasil voltametri siklik dengan laju pindai 50 mV/s dengan potensial vs Ag/AgCl sebesar 0 hingga 0,8 V menunjukkan bahwa elektroda BDD-V 2C- AuNPs memiliki performa elektrokimia terbaik di antara 4 elektroda yang diuji (BDD-V 2C, BDD-V 2C-AuNPs, BDD-Ti3C2, dan BDD-Ti3C2-AuNPs). Elektroda ini menunjukkan sensitivitas tertinggi sebesar 24,14 mA ppm -1 cm -2 limit deteksi (LOD) terendah sebesar 0,15 ppm, repeatability/stabilitas jangka pendek dengan relative standard deviation (RSD) terkecil sebesar 0,73% dan stabilitas jangka panjang tertinggi dengan nilai I/I 0 yaitu 0,93. Dengan performa yang luar biasa ini, nanokomposit BDD-V 2C-AuNPs menunjukkan potensi besar sebagai sensor glukosa non-enzimatik yang akurat, stabil, dan tahan terhadap kondisi lingkungan dengan pH netral maupun ekstrem. Penelitian ini membuka peluang baru dalam pengembangan teknologi sensor glukosa untuk mendukung manajemen diabetes yang lebih efektif. Kata kunci: sensor glukosa non-enzimatik, boron-doped diamond (BDD), MXene, nanopartikel emas (AuNPs), voltametri siklik, diabetes, sensitivitas, limit deteksi. iv Abstract Accurate and real-time blood glucose monitoring is crucial for diabetes management. Current enzymatic glucose sensors face challenges related to low stability and sensitivity. To address this, non-enzymatic glucose sensors have been developed, offering improved stability and environmental tolerance. This study explores the potential of boron-doped diamond (BDD)-based nanocomposites, MXene V 2C/Ti3C2, and gold nanoparticles (AuNPs) as non-enzymatic glucose sensors. The successful synthesis of MXene was confirmed using X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM).