Sintesa dan Karakterisasi Koloid Nanopartikel Emas (Au) Dengan Metode Laser Ablasi di dalam Medium Cair
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
SKRIPSI
RAHMAD SALEH NASUTION
120801015
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
RAHMAD SALEH NASUTION
120801015
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
OLEH:
Rahmad Saleh Nasution
NIM: 120801015
Disetujui Oleh:
Komisi Pembimbing
Prof.Dr. Zuriah Sitorus, MS
Dr. Yuliati Herbani, M.Sc
NIP. 19560726198032001
NIP. 197907162002122008
Diketahui Oleh:
Departemen Fisika FMIPA USU
Pusat Penelitian Fisika-LIPI
Ketua,
Kepala,
Dr. Marhaposan Situmorang
Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng.
NIP: 1955103019800031003
NIP: 196204301988031001
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Sintesa dan Karakterisasi Koloid
Nanopartikel Emas (Au) Dengan Metode
Laser Ablasi Di dalam Medium Cair
Kategori
: Skripsi
Nama
: Rahmad Saleh Nasution
NomorIndukMahasiswa
: 120801015
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan , Mei 2016
DisetujuiOleh
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
Prof.Dr. ZuriahSitorus, MS
Dr. YuliatiHerbani, M.Sc
NIP. 19560726198032001
NIP. 197907162002122008
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr.MarhaposanSitumorang
NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, yang di dalammya
terdapat beberapa kutipan dan ringkasan sebagai referensi yang masing - masing
disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2016
Rahmad Saleh Nasution
NIM. 120801015
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Pada tempatnya yang pertama dan utama di hati ini, penulis panjatkan puji
dan rasa syukur kepada Ilahi Rabbi Allah SWT. Kemudian, shalawat serta salamNya, mudah-mudahan terlimpah curah ke pangkuan baginda Rasulullah SAW,
beserta keluarganya, sahabatnya, dan umatnya yang masih turut dengan ajarannya.
Berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas penulisan
skripsi yang berjudul: “Sintesa dan Karakterisasi Koloid Nanopartikel Emas (Au)
Dengan Metode Laser Ablasi Di dalam Medium Cair ”.
Penulis menyusun skripsi ini dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan
untuk mencapai gelar sarjana (S1) pada Program Studi MIPA, Jurusan Fisika,
Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilakukan di Pusat Penelitian Metalurgi
Dan Material (P2MM), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Serpong,
Tangerang Selatan.
Kelancaran proses penulisan skripsi ini berkat bimbingan, arahan, dan
petunjuk serta kerja sama dari berbagai pihak,
baik pada tahap persiapan,
penyusunan hingga terselesaikannya skripsi ini. Penulis dalam kesempatan ini
menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya
khususnya kepada Ayah, Ibu yang penulis cintai, senantiasa memberikanbantuan
moril dan materil dorongan sampai selesainya study. Ucapan terimakasih serta
penghargan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan pula kepada yang terhormat :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang M.S sebagai Dekan Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU. Bapak
Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA
USU, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku sekretaris Departemen
Fisika FMIPA USU beserta seluruh Staf Pengajar dan Pegawai
Departemen Fisika FMIPA USU.
2. Ibu Prof.Dr. Zuriah Sitorus dan Ibu Dr. Yuliati Herbani, M.Sc selaku
Dosen Pembimbing yang telah memberikan panduan dan penuh
Universitas Sumatera Utara
kepercayaan serta banyak meluangkan waktu untuk membimbing serta
menyempurnakan tugas akhir ini.
3. Dr. Bambang Widyatmoko, M. Eng, selaku Kepala Laboratorium Pusat
Penelitian Fisika P2F-LIPI Serpong.
4. Ibu Kirana Yuniati Putri S.T., M. Sc dan juga Bapak Dr. Isnaeni, M. Sc
selaku pembimbing lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu
dan tenaga kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Cinta dan dukungan berupa moril maupun materil dari kedua orang tua
penulis terkasih, Bapak Ali Imran Nasution dan Ibu Suhaibah Hutagalung
S.Pd. Terima kasih atas segala yang telah dilakukan demi penulis, dan
terimakasih atas setiap cinta yang terpancar serta doa dan restu yang selalu
mengiring tiap langkah penulis. Beserta Abang saya Abdul Karim dan
Hamdani, Kakak saya Siti Asiah dan Leli Khairani, Adik-adik saya Juli
Andri, Rajiansyah, Kasfillah, serta keluarga besar yang telah memberikan
dukungan dan semangat dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
6. Pegawai-pegawai Metalurgi yang selalu memberikan semangat dan juga
dukungan dalam penyelesaian skripsi ini.
7. Terkhusus kepada teman dan juga sahabat saya Muhammad Taufik yang
sangat membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini.
8. Sahabat-sahabat seperjuangan yang saya sayangi (Lyana amirani, Kartika,
Mona Sintia, Risuliniko, Firman, Indah, Devi, Gias, Andi, Balyan, Iqbal,
Erza) yang selalu memberikan semangat dan juga dukungan dalam
penyelesaian skripsi ini.
9. Teman-teman satu Angkatan “PHYSIC ON FIRE (Dewi, Marta, Santa,
Melfa, Tania, Sulis, Riris, Hanifah, Mia Aulia, Roi, Ari, Mareanus,
Karyaman, Elisabeth, Fitri, Cut Hani Safira, dkk) dan IMF USU”, dan
adik-adik junior 2013 (Mitha, dkk), 2014 serta 2015 yang selalu
memberikan semangat dalam penyelesaian skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOIDNANOPARTIKEL EMAS(Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
ABSTRAK
Pembuatan koloid nanopartikel emas dengan metode laser ablasi didalam medium
cair (PLAL). Parameter-parameter yang digunakan seperti energi laser, panjang
gelombang, variasi waktu, dan konsentrasi CTAB. Dengan berfokus pada kondisi
sinar laser pada plat Au yang dimasukkan ke dalam cairan. Cairan yang digunakan
pada penelitian ini adalah H2O + CTAB. Konsentrasi CTAB yang digunakan disini
yaitu konsentrasi 0,001 wt%, 0,01wt%, dan 0,1 wt%. Cairan yang digunakan
sebanyak 3 ml. Plat Au dimasukkan kedalam cairan kemudian diradiasi energi laser
dengan panjang gelombang yang berbeda. Energi laser yang digunakan pada
penelitian ini dibagi menjadi tiga wilayah( rendah, menengah, dan tinggi). Dengan
melakukan radiasi selama 1 jam, 45 menit, 30 menit, dan 15 menit akan
menghasilkan koloid nanopartikel emas murni. Berdasarkan referensi, bahwa dengan
energi 19 mJ, konsentrasi CTAB 0,01 wt% pada waktu radiasi 1 jam diperoleh
parameter terbaik dalam menghasilkan koloid nanopartikel emas. Efek panjang
gelombang pada ukuran partikel diteliti pada 532 nm dan 355 nm. Panjang
gelombang laser ablasi optimal adalah 532 nm.
Kata Kunci: PLAL (Pulsa Laser Ablation-Liquid), Konsentrasi CTAB, nanopartikel,
koloid, tingkat absorbansi.
Universitas Sumatera Utara
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION Of COLLOIDAL GOLD
NANOPARTICLES (Au) By LASER ABLATION METHOD In LIQUID
MEDIUM
ABSTRACT
Researched manufacture of gold nanoparticle by laser ablation method in liquid
medium (PLAL) has been. By using parameters such as laser energy, wavelength,
time variations, the concentration of CTAB. With focuses on the condition of the laser
beam towards the Au plat is incorporated into the liquid. The liquid used in this
research is H2O + CTAB. The concentration of CTAB used here are 0,1 wt%, 0,01
wt%, and 0,001 wt%. H 2O + CTAB was used here 3 ml. Plat Au entered into liquid is
then irradiated with differentenergy and wavelength . Laser energy that is used
in this research is divided into three regions (low, medium, and high). By doing
radiation for 1 hour, 45 minutes, 30 minutes, and 15 minutes will produce pure gold
nanoparticles. Based on reference, that with energy 19 mJ, concentration CTAB0,01
wt% on time irradiation at 1 hour is the best parameters in producing colloidal
nanoparticle of gold. Effect of wavelength on the particle size was examined at 532
nm and 355 nm. Optimal wavelength laser ablation is 532 nm.
Keywords : PLAL (Pulsa Laser Ablatation in-Liquid), CTAB concentration,
nanoparticle, Absorbance level.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
DaftarTabel
DaftarGambar
DaftarLampiran
DaftarSingkatan
Bab 1.
Bab 2.
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Pendahuluan
1.1 LatarBelakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Batasan Masalah
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
3
3
4
4
TinjauanPustaka
2.1 Koloid Nanopartikel
2.2 Pengertian Koloid Nanopartikel
2.3 Keuntungan dan Aplikasi Koloid Nanopartikel
2.4 Logam Emas (Au)
2.5 Laser dan Karakterisasi Sinar Laser
2.6 Laser Neodymium-YAG (Nd-YAG)
2.7 Respon Material
2.7.1 Proses AktivasiSecara Thermal
2.7.2 Peleburan Permukaan
2.7.3 Ablasi
2.8 Absorbansi
2.9 Panjang Gelombang
2.10 Sintesis Koloid Nanopartikel
2.11 Pulse Laser Ablation in-Liquid (PLAL)
2.12 Keuntungan dari Pulse Laser Ablasi dalam cairan
(PLAL)
5
6
6
8
9
10
12
12
13
14
16
18
19
20
21
Universitas Sumatera Utara
2.13
2.14
Bab 3
Bab 4.
Bab 5.
Diameter Koloid Nanopartikel
Analisis Dan Karakterisasi Koloid Nanopartikel Emas
2.14.1 Spektrometer USB2000
2.14.2 Transmission Electron Microscope (TEM)
MetodePenelitian
3.1 Tempat Dan WaktuPenelitian
3.2 Alat Dan Bahan
3.2.1 Alat Penelitian
3.2.2 Bahan Penelitian
3.3 Proses Preparasi Sampel
3.4 Penembakan Sampel Dengan Laser Nd:YAG
3.5 Tabel Data Sampel Yang Dipergunakan
3.6 Karakterisasi
3.6.1 Uji Spektrometer
3.6.2 Uji TEM
3.7gr Diagram Alir Penelitian
Hasil Dan Pembahasan
4.1 Hasil karakterisasi Sampel Dengan Spektrometer
4.1.1 Pengaruh Energi yang Berbeda (Konsentrasi CTAB
0,1 wt%, 0,01 wt%, dan 0,001 wt%)
4.1.2 VariasiWaktu Dengan Energi 19 mJ Konsentrasi
0,01 wt%
4.1.3 Variasi Panjang Gelombang Untuk Konsentrasi
Yang Sama
4.1.4 Stabilitas Koloid Nanopartikel Emas Selama Dua
Minggu
4.2 Hasil Karakterisasi Sampel Dengan Menggunakan TEM
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
22
23
24
25
25
25
26
26
27
28
29
29
31
33
34
34
38
39
40
43
45
45
46
L1
Universitas Sumatera Utara
DAFTARTABEL
Nomor
Judul
Tabel
Halaman
2.1
Data bahan emas (Au)
8
3.1
Rasio absorbansi koloid nanopartikel
22
4.1
Data sampel yang dipergunakan
28
4.2
Energi 19 mJ konsentrasi CTAB 0,001 wt%, 0,01
36
wt%, dan 0,1 wt%
4.3
Energi 9 mJ konsentrasi CTAB 0,001 wt%, 0,01
37
wt%, dan 0,1 wt%
4.4
Sampel dengan variasi waktu
38
4.5
Sampel dengan panjang gelombang 355 nm
39
4.6
Data perbandingan koloid nanopartikel selama 2
41
minggu untuk 532 nm
4.7
Data perbandingan koloid nanopartikel selama 2
42
minggu untuk 532 nm
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Lobang akibat radiasi pada ablasi laser pada logam
15
Gambar
2.1
perak
2.2
Contoh bentuk gelombang
18
2.3
Proses sederhana ablasi laser
27
2.4
Prinsip kerja spektrometer USB2000
30
2.6
Hasil radiasi sampel dengan energi 39 mJ
35
konsentrasi CTAB 0,01 wt%, dan 0.1 wt%
2.7
Identifikasi spektrometer untuk energi 39 mJ
36
2.8
Identifikasi spektrometer dengan energi 19 mJ
37
2.9
Identifikasi spektrometer dengan energi 9 mJ
37
2.10
Identifikasi spektrometer dengan variasi waktu
38
2.11
Identifikasi spektrometer untuk panjang gelombang
39
355 nm
2.12
Perbandingan panjang gelombang untuk variasi
40
energi
2.13
Perbandingan Plat Au Koloid untuk 532 nm
41
2.14
Perbandingan Plat Au Koloid untuk 532 nm
42
2.15
Identifikasi Hasil TEM
43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
Judul
Halaman
A
Gambar Bahan Dan Alat Penelitian
L1
B
Perhitungan Konsentrasi Sampel
L2
C
Hasil TEM dengan Program Origin
L3
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
TEM
: Transmission Electron Microscope
PLAL
: Pulsa Laser Ablation in-Liquid
CTAB
: Cetyltrimethylammonium bromide
Nd-YAG
HAZ
: Neodymium-YAG
: Heat Affected Zone
Universitas Sumatera Utara
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
SKRIPSI
RAHMAD SALEH NASUTION
120801015
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
RAHMAD SALEH NASUTION
120801015
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
OLEH:
Rahmad Saleh Nasution
NIM: 120801015
Disetujui Oleh:
Komisi Pembimbing
Prof.Dr. Zuriah Sitorus, MS
Dr. Yuliati Herbani, M.Sc
NIP. 19560726198032001
NIP. 197907162002122008
Diketahui Oleh:
Departemen Fisika FMIPA USU
Pusat Penelitian Fisika-LIPI
Ketua,
Kepala,
Dr. Marhaposan Situmorang
Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng.
NIP: 1955103019800031003
NIP: 196204301988031001
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Sintesa dan Karakterisasi Koloid
Nanopartikel Emas (Au) Dengan Metode
Laser Ablasi Di dalam Medium Cair
Kategori
: Skripsi
Nama
: Rahmad Saleh Nasution
NomorIndukMahasiswa
: 120801015
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan , Mei 2016
DisetujuiOleh
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
Prof.Dr. ZuriahSitorus, MS
Dr. YuliatiHerbani, M.Sc
NIP. 19560726198032001
NIP. 197907162002122008
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr.MarhaposanSitumorang
NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOID NANOPARTIKEL EMAS (Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, yang di dalammya
terdapat beberapa kutipan dan ringkasan sebagai referensi yang masing - masing
disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2016
Rahmad Saleh Nasution
NIM. 120801015
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Pada tempatnya yang pertama dan utama di hati ini, penulis panjatkan puji
dan rasa syukur kepada Ilahi Rabbi Allah SWT. Kemudian, shalawat serta salamNya, mudah-mudahan terlimpah curah ke pangkuan baginda Rasulullah SAW,
beserta keluarganya, sahabatnya, dan umatnya yang masih turut dengan ajarannya.
Berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas penulisan
skripsi yang berjudul: “Sintesa dan Karakterisasi Koloid Nanopartikel Emas (Au)
Dengan Metode Laser Ablasi Di dalam Medium Cair ”.
Penulis menyusun skripsi ini dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan
untuk mencapai gelar sarjana (S1) pada Program Studi MIPA, Jurusan Fisika,
Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilakukan di Pusat Penelitian Metalurgi
Dan Material (P2MM), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Serpong,
Tangerang Selatan.
Kelancaran proses penulisan skripsi ini berkat bimbingan, arahan, dan
petunjuk serta kerja sama dari berbagai pihak,
baik pada tahap persiapan,
penyusunan hingga terselesaikannya skripsi ini. Penulis dalam kesempatan ini
menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya
khususnya kepada Ayah, Ibu yang penulis cintai, senantiasa memberikanbantuan
moril dan materil dorongan sampai selesainya study. Ucapan terimakasih serta
penghargan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan pula kepada yang terhormat :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang M.S sebagai Dekan Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU. Bapak
Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA
USU, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku sekretaris Departemen
Fisika FMIPA USU beserta seluruh Staf Pengajar dan Pegawai
Departemen Fisika FMIPA USU.
2. Ibu Prof.Dr. Zuriah Sitorus dan Ibu Dr. Yuliati Herbani, M.Sc selaku
Dosen Pembimbing yang telah memberikan panduan dan penuh
Universitas Sumatera Utara
kepercayaan serta banyak meluangkan waktu untuk membimbing serta
menyempurnakan tugas akhir ini.
3. Dr. Bambang Widyatmoko, M. Eng, selaku Kepala Laboratorium Pusat
Penelitian Fisika P2F-LIPI Serpong.
4. Ibu Kirana Yuniati Putri S.T., M. Sc dan juga Bapak Dr. Isnaeni, M. Sc
selaku pembimbing lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu
dan tenaga kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Cinta dan dukungan berupa moril maupun materil dari kedua orang tua
penulis terkasih, Bapak Ali Imran Nasution dan Ibu Suhaibah Hutagalung
S.Pd. Terima kasih atas segala yang telah dilakukan demi penulis, dan
terimakasih atas setiap cinta yang terpancar serta doa dan restu yang selalu
mengiring tiap langkah penulis. Beserta Abang saya Abdul Karim dan
Hamdani, Kakak saya Siti Asiah dan Leli Khairani, Adik-adik saya Juli
Andri, Rajiansyah, Kasfillah, serta keluarga besar yang telah memberikan
dukungan dan semangat dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
6. Pegawai-pegawai Metalurgi yang selalu memberikan semangat dan juga
dukungan dalam penyelesaian skripsi ini.
7. Terkhusus kepada teman dan juga sahabat saya Muhammad Taufik yang
sangat membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini.
8. Sahabat-sahabat seperjuangan yang saya sayangi (Lyana amirani, Kartika,
Mona Sintia, Risuliniko, Firman, Indah, Devi, Gias, Andi, Balyan, Iqbal,
Erza) yang selalu memberikan semangat dan juga dukungan dalam
penyelesaian skripsi ini.
9. Teman-teman satu Angkatan “PHYSIC ON FIRE (Dewi, Marta, Santa,
Melfa, Tania, Sulis, Riris, Hanifah, Mia Aulia, Roi, Ari, Mareanus,
Karyaman, Elisabeth, Fitri, Cut Hani Safira, dkk) dan IMF USU”, dan
adik-adik junior 2013 (Mitha, dkk), 2014 serta 2015 yang selalu
memberikan semangat dalam penyelesaian skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
SINTESA DAN KARAKTERISASI KOLOIDNANOPARTIKEL EMAS(Au)
DENGAN METODE LASER ABLASI DI DALAM MEDIUM CAIR
ABSTRAK
Pembuatan koloid nanopartikel emas dengan metode laser ablasi didalam medium
cair (PLAL). Parameter-parameter yang digunakan seperti energi laser, panjang
gelombang, variasi waktu, dan konsentrasi CTAB. Dengan berfokus pada kondisi
sinar laser pada plat Au yang dimasukkan ke dalam cairan. Cairan yang digunakan
pada penelitian ini adalah H2O + CTAB. Konsentrasi CTAB yang digunakan disini
yaitu konsentrasi 0,001 wt%, 0,01wt%, dan 0,1 wt%. Cairan yang digunakan
sebanyak 3 ml. Plat Au dimasukkan kedalam cairan kemudian diradiasi energi laser
dengan panjang gelombang yang berbeda. Energi laser yang digunakan pada
penelitian ini dibagi menjadi tiga wilayah( rendah, menengah, dan tinggi). Dengan
melakukan radiasi selama 1 jam, 45 menit, 30 menit, dan 15 menit akan
menghasilkan koloid nanopartikel emas murni. Berdasarkan referensi, bahwa dengan
energi 19 mJ, konsentrasi CTAB 0,01 wt% pada waktu radiasi 1 jam diperoleh
parameter terbaik dalam menghasilkan koloid nanopartikel emas. Efek panjang
gelombang pada ukuran partikel diteliti pada 532 nm dan 355 nm. Panjang
gelombang laser ablasi optimal adalah 532 nm.
Kata Kunci: PLAL (Pulsa Laser Ablation-Liquid), Konsentrasi CTAB, nanopartikel,
koloid, tingkat absorbansi.
Universitas Sumatera Utara
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION Of COLLOIDAL GOLD
NANOPARTICLES (Au) By LASER ABLATION METHOD In LIQUID
MEDIUM
ABSTRACT
Researched manufacture of gold nanoparticle by laser ablation method in liquid
medium (PLAL) has been. By using parameters such as laser energy, wavelength,
time variations, the concentration of CTAB. With focuses on the condition of the laser
beam towards the Au plat is incorporated into the liquid. The liquid used in this
research is H2O + CTAB. The concentration of CTAB used here are 0,1 wt%, 0,01
wt%, and 0,001 wt%. H 2O + CTAB was used here 3 ml. Plat Au entered into liquid is
then irradiated with differentenergy and wavelength . Laser energy that is used
in this research is divided into three regions (low, medium, and high). By doing
radiation for 1 hour, 45 minutes, 30 minutes, and 15 minutes will produce pure gold
nanoparticles. Based on reference, that with energy 19 mJ, concentration CTAB0,01
wt% on time irradiation at 1 hour is the best parameters in producing colloidal
nanoparticle of gold. Effect of wavelength on the particle size was examined at 532
nm and 355 nm. Optimal wavelength laser ablation is 532 nm.
Keywords : PLAL (Pulsa Laser Ablatation in-Liquid), CTAB concentration,
nanoparticle, Absorbance level.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
DaftarTabel
DaftarGambar
DaftarLampiran
DaftarSingkatan
Bab 1.
Bab 2.
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Pendahuluan
1.1 LatarBelakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Batasan Masalah
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
3
3
4
4
TinjauanPustaka
2.1 Koloid Nanopartikel
2.2 Pengertian Koloid Nanopartikel
2.3 Keuntungan dan Aplikasi Koloid Nanopartikel
2.4 Logam Emas (Au)
2.5 Laser dan Karakterisasi Sinar Laser
2.6 Laser Neodymium-YAG (Nd-YAG)
2.7 Respon Material
2.7.1 Proses AktivasiSecara Thermal
2.7.2 Peleburan Permukaan
2.7.3 Ablasi
2.8 Absorbansi
2.9 Panjang Gelombang
2.10 Sintesis Koloid Nanopartikel
2.11 Pulse Laser Ablation in-Liquid (PLAL)
2.12 Keuntungan dari Pulse Laser Ablasi dalam cairan
(PLAL)
5
6
6
8
9
10
12
12
13
14
16
18
19
20
21
Universitas Sumatera Utara
2.13
2.14
Bab 3
Bab 4.
Bab 5.
Diameter Koloid Nanopartikel
Analisis Dan Karakterisasi Koloid Nanopartikel Emas
2.14.1 Spektrometer USB2000
2.14.2 Transmission Electron Microscope (TEM)
MetodePenelitian
3.1 Tempat Dan WaktuPenelitian
3.2 Alat Dan Bahan
3.2.1 Alat Penelitian
3.2.2 Bahan Penelitian
3.3 Proses Preparasi Sampel
3.4 Penembakan Sampel Dengan Laser Nd:YAG
3.5 Tabel Data Sampel Yang Dipergunakan
3.6 Karakterisasi
3.6.1 Uji Spektrometer
3.6.2 Uji TEM
3.7gr Diagram Alir Penelitian
Hasil Dan Pembahasan
4.1 Hasil karakterisasi Sampel Dengan Spektrometer
4.1.1 Pengaruh Energi yang Berbeda (Konsentrasi CTAB
0,1 wt%, 0,01 wt%, dan 0,001 wt%)
4.1.2 VariasiWaktu Dengan Energi 19 mJ Konsentrasi
0,01 wt%
4.1.3 Variasi Panjang Gelombang Untuk Konsentrasi
Yang Sama
4.1.4 Stabilitas Koloid Nanopartikel Emas Selama Dua
Minggu
4.2 Hasil Karakterisasi Sampel Dengan Menggunakan TEM
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
22
23
24
25
25
25
26
26
27
28
29
29
31
33
34
34
38
39
40
43
45
45
46
L1
Universitas Sumatera Utara
DAFTARTABEL
Nomor
Judul
Tabel
Halaman
2.1
Data bahan emas (Au)
8
3.1
Rasio absorbansi koloid nanopartikel
22
4.1
Data sampel yang dipergunakan
28
4.2
Energi 19 mJ konsentrasi CTAB 0,001 wt%, 0,01
36
wt%, dan 0,1 wt%
4.3
Energi 9 mJ konsentrasi CTAB 0,001 wt%, 0,01
37
wt%, dan 0,1 wt%
4.4
Sampel dengan variasi waktu
38
4.5
Sampel dengan panjang gelombang 355 nm
39
4.6
Data perbandingan koloid nanopartikel selama 2
41
minggu untuk 532 nm
4.7
Data perbandingan koloid nanopartikel selama 2
42
minggu untuk 532 nm
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Lobang akibat radiasi pada ablasi laser pada logam
15
Gambar
2.1
perak
2.2
Contoh bentuk gelombang
18
2.3
Proses sederhana ablasi laser
27
2.4
Prinsip kerja spektrometer USB2000
30
2.6
Hasil radiasi sampel dengan energi 39 mJ
35
konsentrasi CTAB 0,01 wt%, dan 0.1 wt%
2.7
Identifikasi spektrometer untuk energi 39 mJ
36
2.8
Identifikasi spektrometer dengan energi 19 mJ
37
2.9
Identifikasi spektrometer dengan energi 9 mJ
37
2.10
Identifikasi spektrometer dengan variasi waktu
38
2.11
Identifikasi spektrometer untuk panjang gelombang
39
355 nm
2.12
Perbandingan panjang gelombang untuk variasi
40
energi
2.13
Perbandingan Plat Au Koloid untuk 532 nm
41
2.14
Perbandingan Plat Au Koloid untuk 532 nm
42
2.15
Identifikasi Hasil TEM
43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
Judul
Halaman
A
Gambar Bahan Dan Alat Penelitian
L1
B
Perhitungan Konsentrasi Sampel
L2
C
Hasil TEM dengan Program Origin
L3
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
TEM
: Transmission Electron Microscope
PLAL
: Pulsa Laser Ablation in-Liquid
CTAB
: Cetyltrimethylammonium bromide
Nd-YAG
HAZ
: Neodymium-YAG
: Heat Affected Zone
Universitas Sumatera Utara