Perpustakaan Digital ITB

Carbon dots (CDs) merupakan material fotoluminesensi yang banyak diteliti karena proses sintesis sederhana, murah, ramah lingkungan, rendah toksisitas, dan memiliki sifat optik yang menarik. CDs dibuat dari urea dan asam sitrat sebagai prekursor menggunakan metode hidrotermal sehingga dihasilkan larutan CDs. Larutan CDs mengalami degradasi optik karena quenching yang disebabkan oleh gerak rotasi, vibrasi, dan tumbukan antar molekul. Untuk mengurangi pengaruh quenching pada CDs, larutan CDs didispersikan dalam polimer poly(vinyl) alcohol (PVA) yang memiliki transparansi optik bagus dan banyak gugus hidroksil. Gugus hidroksil pada PVA akan membentuk ikatan hidrogen dengan gugus fungsi permukaan CDs, sehingga PVA bisa melindungi CDs dari pengaruh quenching. Lapisan komposit CDs/PVA yang dibuat bisa mengabsorpsi ultraviolet (UV) dan Near Infra-red (NIR) daerah pertama secara bersamaan. Konsentrasi CDs yang didispersikan ke dalam PVA divariasikan 0; 0, 5; 0,8; 1; 2; 3; 4; dan 5 %v/v. Intensitas absorbansi UV dan NIR lapisan meningkat terhadap kenaikan konsentrasi CDs. Perbandingan intensitas absorbansi UV terhadap NIR optimum untuk konsentrasi CDs 2 %v/v. Sedangkan intensitas luminesensi lapisan menurun dengan meningkatnya konsentrasi CDs karena pengaruh inner filter, reabsorpsi fotoluminesensi, dan quenching parsial akibat aglomerasi partikel. Lapisan komposit CDs/PVA mengalami blue-shift karena ikatan hidrogen mencegah terjadinya rekombinasi non-radiatif. Untuk melihat pengaruh suhu terhadap sifat optik lapisan komposit, maka pengeringan lapisan dengan konsentrasi CDs 4 %v/v dilakukan pada suhu ruang, 40, 60, 80, dan 100 ºC. Lapisan komposit CDs/PVA dengan suhu pengeringan 60 ºC memiliki intensitas absorbansi UV dan NIR maksimum. Lapisan komposit ini dipanaskan dengan variasi suhu 100, 120, 150, dan 200 ºC serta dilakukan aging dengan cahaya tampak dan sinar UV. Absorbansi UV dan NIR lapisan bisa dipertahankan hingga suhu pemanasan 200 ºC. Aging tidak menyebabkan degradasi optik pada lapisan komposit CDs/PVA karena PVA melindungi CDs dari quenching akibat suhu dan cahaya.