Karbon nanodots (CNDs) atau carbon quantum dots adalah partikel nano berukuran kurang dari 10 nanometer yang terkenal karena fluorensinya. Material tersebut dapat diatur di seluruh rentang cahaya tampak.
Fluoresensi adalah emosi yang dipancarkan oleh molekul dalam keadaan singlet tereksitasi yang menuju ke keadaan dasar yang menyerap sinar atau radiasi elektromagnetik.
Kali ini, pembahasannya terkait karbon nanodots dan bagaimana cara sintesisnya, serta pengaplikasiannya. Simak selengkapnya di bawah ini.
Apa itu Karbon Nanodots?
Karbon nanodots adalah kelompok nanomaterial karbon yang tidak beracun dan memiliki sifat fluoresensi. Ukuran rata-rata CND di bawah 10 nm.
CND memiliki banyak gugus fungsi seperti hidroksil, epoksi, karbonil, dan karboksilat. Selain itu, ia merupakan kelompok nanomaterial karbon yang tidak beracun dan bersifat fluoresensi yang baik.
Struktur Karbon Nanodots
Karbon nanodots merupakan nanopartikel karbon kuasi-bola yang memiliki struktur atom karbon sp2 dan sp3. Permukaannya pun memiliki banyak rangai polimer yang melekat padanya.
CND tidak memiliki kisi kristal yang jelas dan sebagian besar terdiri dari karbon amorf atau sp2/sp3, berbarengan dengan daerah nanokristalin hibridisasi sp2 yang tertanam.
Cara Sintesis Karbon Nanodots
Berdasarkan penelitian dari Politeknik Negeri Bandung, terdapat dua metode sintesis karbon nanodots yaitu top-down dan bottom-up.
Metode top down memakai pendekatan fisik. Proses dari metode ini dimulai dari material mengalami deformasi menjadi bubuk, lalu kemudian diolah kembali menjadi nano material.
Metode bottom up memakai pendekatan fisik dan kimia. Proses dari metode ini mulai dari atom diubah menjadi cluster, lalu kemudian menjadi nanomaterial.
Sifat Fisika dan Kimia Karbon Nanodots
Karbon nanodots merupakan material nano dengan karakteristik sebagai berikut.
a. Sifat Kimia
CND memiliki kelembaban kimiawi yang kuat, toksisitas rendah, dan biokompatibilitas yang baik. Selain itu, terdapat konduktivitas elektron yang baik sifat photobleaching dan photo flashing, dan sifat fluoresensi.
b. Sifat Fisik
Karakteristik fisik karbon nanodots biasanya berbentuk quasispherical atau spherical dengan diameter 4 nm sampai 8 nm.
Kelebihan Karbon Nanodots
Karbon nanodots memiliki sifat biokompatibel, ramah lingkungan, mudah disintesis, dan kurang beracun dengan kelembaman kimia yang sangat baik. Yang mana dapat menjadikannya sistem nanocarrier yang sangat baik untuk menghasilkan obat multi-fungsi secara efektif.
Aplikasi Karbon Nanodots
a. Biosensor
Karbon nanodots dapat membantu mendeteksi senyawa biologis dan kimia. Proses ini merupakan bagian dari biosensor.
Biosensor merupakan sensor yang terdiri dari kombinasi komponen hayati dan komponen elektronik sebagai transduser. Kombinasi tersebut mampu mengubah sinyal komponen hayati menjadi luaran yang terukur.
b. Anti bakteri
Karbon nanodots bertindak sebagai partikel pemberi sinyal sebagai respons terhadap patogen.
Stress oksidatif berkembang ketika produksi spesies oksigen reaktif melampaui pertahanan antioksidan pada bakteri yang menginduksi kerusakan oksidatif pada biomolekul seperti nukleotida, lipid, dan protein yang mengakibatkan kerusakan pada dinding sel dan kematian bakteri.
c. Diagnosa Kanker
Sensitivitas yang lebih tinggi, termasuk resolusi spasial dan temporal dari pencitraan fluoresensi, membuat titik karbon sangat menguntungkan dalam penginderaan, penargetan, dan pencitraan sel.
d. Solar Cell
Karbon nanodots dapat digunakan sebagai sensitizer dalam sel surya mesoskopik. karena lebih murah dan ramah lingkungan. Selain itu, karbon nanodots lebih mudah diproduksi dari sumber daya alam sehingga ketersediaannya berlimpah.
Karbon nanodots memiliki efisiensi konversi tenaga surya tertinggi sekitar 0,36%. Titik-titik karbon L-arginin digunakan untuk tujuan bahan sensitizer. Angka ini jauh lebih baik daripada cangkang lobster pada karbonisasi hidrotermal yang menghasilkan konversi tenaga surya sebesar 0,22%.
Dapatkan Karbon Nanodots Berkualitas di AMI Scientific!
AMI Scientific menyediakan karbon nanodots untuk meningkatkan efisiensi konversi tenaga surya pada PLTS. Konsultasikan masalah Anda melalui WhatsApp di sini untuk mendapatkan karbon nanodots berkualitas!
Comments