ANALISIS SPEKTRUM SERAPAN DAN PHOTOLUMINESENS KARBON NANODOTS (K-DOTS) BERBASIS SEKAM PADI ASAL KABUPATEN KUPANG

Abstract

Abstrak

Dalam penelitian ini, Kami mendemonstrasikan proses fabrikasi dan analisis spektrum serapan dan photoluminesens material karbon nanodots (K-dots) berbasis sekam padiasal kabupaten Kupang, Propinsi Nusa tenggara Timur (NTT).  Proses fabrikasi K-dots dari sekam padi adalah sekam padi (20 gram) dalam bentuk serbuk dipanaskan dengan furnace pada suhu 400^oC selama 30 menit, kemudian didinginkan pada suhu kamar. Selanjutnya 0,5gram sekam padi yang sudah dipanaskan dilarutkan dalam 5 mL etanol untuk disonikasi selama satu jam kemudian 8 mL ditambahkan ke dalam sampel ini untuk proses sentrifugasi pada 1000 rpm selama 30 menit. Larutan etanol yang mengandung K-dots disaring untuk memperoleh material K-dots. Selanjutnya K-dots ini dengan konsentrasi 0.25 ppm diukur spektrum serapan dan photoluminisensnya. Berdasarkan analisis spektrum serapannya, jangkuan spektrum serapan dari 250 sampai dengan 400 nm dengan puncak serapannya terjadi pada panjang gelombang 276 nm yang merupakan karakteristik dari material K-dots. Celah energi K-dots ini adalah 3.1 eV.   Ketika dieksitasi pada panjang gelombang 350 nm, jangkauan spektrum photoluminesens K-dots adalah 360 sampai dengan 650 nm dengan puncak photoluminesens nya terjadi pada 426 nm yang konsisten dengan warna emisi biru K-dots ketika diradiasi dengan lampu UV 365 nm. K-dots yang memancarkan warna biru ini akan memberikan peluang untuk diaplikasikan sebagai material sensing pada berbagai piranti elektronik.

Kata kunci: spektrum serapan, photoluminesens, k-dots, sekam padi

Abstract

In this work, we demonstrate the process of fabrication and analysis the absorption spectrum and photoluminescence of carbon nanodots (C-dots) materials based rice husks from Kupang regency, East Nusa Tenggara (NTT) Province. The fabrication process of C-dots from rice husk is rice husk 200 grams) in powder heated by furnace at 400^oC for 30 minutes to realize black rice husk. The product was cooled down to room temperature. Then, 0.5 gram from this sample was dissolved in 5 mL of ethanol to be sonicated for an hour and ethanol (8 mL) were added again to this sample to be centrifuged at 1000 rpm for 30 minutes. The ethanol solution containing C-dots was filtered to obtain C-dots materials. Furthermore, the C-dots with a concentration of 0.25 ppm were measured their absorption and photoluminescence spectra. Based on the absorption spectrum analysis, the absorption spectrum ranges is from 250 to 400 nm with its absorption peak at wavelength of 276 nm which is the characteristic of C-dots. The energy gap of these C-dots is 3.1 eV. When upon excited at wavelength of 350 nm, the range of photoluminescence spectrum is 360 to 650 nm with the photoluminescence peak at 426 nm which is consistent with the blue emission color of the C-dots when irradiated with UV lamp at 365 nm. C-dots that emit blue color will provide opportunity to be applied as a sensing material in various electronic devices.

Keywords: absorption spectrum, photoluminescence, c-dots, rice husk