Rahayu, Lale Budi Hutami (2017) Sintesis Dan Karakterisasi Nanopartikel Fe3o4 Menggunakan Polivinil Alkohol (Pva) Sebagai Capping Agent Dan Glutaraldehid (Ga) Sebagai Crosslinker. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Nanopartikel merupakan material yang sangat bermanfaat terutaman dalam bidang biomedis sebagai drug delivery system. Drug delivery system dirasakan lebih efektif dibandingkan penggunaan obat yang dikonsumsi secara oral karena banyaknya efek samping dari obat akibat obat terdegradasi sebelum mencapai sel target. Sementara penggunaan nanopartikel sebagai drug delivery akan mampu mengontrol pelepasan obat dengan adanya medan magnet eksternal. Di Indonesia, penelitian nanopartikel magnetit yang diaplikasikan dalam bidang biomedis terutama sebagai drug delivery masih sangat jarang dilakukan. Di Indonesia sendiri, karena keterbatasan alat dan bahan, metode sintesis yang cepat, mudah dan murah sangat diperlukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan PVA dan glutaraldehid serta kecepatan pengadukan pada nanopartikel Fe3O4-PVA-GA terhadap morfologi, ukuran kristal, persentase magnetit dan karakter magnetik. Nanopartikel Fe3O4-PVA-GA dibuat dengan metode kopresipitasi dengan memvariasi konsentrasi PVA, jumlah mol glutaraldehid dan kecepatan pengadukan. Penggunaan polivinil alkohol (PVA) sebagai capping agent dan glutaraldehid (GA) sebagai crosslinker untuk sintesis nanopartikel magnetit (Fe3O4) dapat mengurangi aglomerasi dari Fe3O4 yang dihasilkan dan dapat mengurangi Fe3O4 teroksidasi dengan adanya udara. Sintesis dilakukan melalui dua tahap yaitu: tahap pertama, nanopartikel magnetit (Fe3O4) dibuat dengan mencampurkan garam FeCl2.4H2O dan FeCl3.6H2O (rasio molar 1:2) dalam media basa (NH3.H2O). Tahap kedua, nanopartikel magnetit dicoating dengan polivinil alkohol (PVA) dan glutaraldehid (GA) dan menghasilkan Fe3O4-PVA-GA. Material yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi dengan FTIR untuk mengetahui gugus fungsi yang khas dari magnetit yang dicoating PVA-GA. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa terdapat serapan Fe-O pada daerah ~450 cm-1 dan ~585 cm-1 yang khas untuk magnetit (Fe3O4). Analisis X-ray Diffraction digunakan untuk mengetahui struktur dan ukuran kristal dan persentase magnetit yang dihasilkan. Dari analisis XRD menunjukkan bahwa terdapat puncak-puncak difraksi pada bidang hkl masing-masing sebesar (220), (311), (222), (400), (422), (333) yang sesuai dengan standar COD (Crystallography Open Database) nomor #96-900-2320 untuk Fe3O4. Diketahui bahwa nanopartikel yang dihasilkan memiliki ukuran kristal berkisar antara 4-9 nm dengan struktur kristal berbentuk kubik. Persentase magnetit meningkat dengan meningkatnya jumlah glutaraldehid yang ditambahkan. SEM-EDX digunakan untuk mengetahui morfologi dan komposisi atom dari nanopartikel yang dihasilkan. Untuk mengetahui karakter magnetik dari Fe3O4 dan Fe3O4-PVA-GA dianalisis menggunakan Electron Spin Resonance (ESR).
English Abstract
Nanoparticles are useful especially in the biomedic application as drug delivery system. Drug delivery system more effectively than oral medicine because of this medicine degraded before come to the target site. On the other hand, nanoparticles as drug delivery can control drug release with external magnetic field. In Indonesia, the research of magnetite nanoparticles applied in the biomedical field especially as drug delivery is still very rare. In Indonesia itself, due to the limitations of equipments and materials, a fast, easy and inexpensive synthesis method is needed. The synthesis method with coprecipitation at room temperature is expected to obtain iron oxide nanoparticles with the high percentage of magnetite (Fe3O4). The synthesis of magnetite using coprecipitation has been largely done because of its easy, inexpensive method and the high percentage of nanoparticles. The goal of this research was to determine the effect of PVA and glutaraldehyde addition and speed of stirring on Fe3O4-PVA-GA nanoparticles on morphology, crystal size, the percentage of magnetite and magnetic character. Fe3O4-PVA-GA nanoparticles are prepared by co-precipitation method by varying the concentration of PVA, glutaraldehyde mole, and stirring speed. The use of polyvinyl alcohol (PVA) as capping agent and glutaraldehyde (GA) as crosslinker for synthesis of magnetite (Fe3O4) nanoparticles is able to reduce agglomeration of produced Fe3O4. Additionally, oxidation of Fe3O4 by air could be avoided. The synthesis is carried out by two steps: first step, magnetite (Fe3O4) nanoparticles was prepared by dissolving the FeCl2.4H2O and FeCl3.6H2O (molar ratio 1:2) in alkaline media (NH3.H2O). The second step, magnetite nanoparticles were coated with polyvinyl alcohol (PVA) and glutaraldehyde (GA) to obtain Fe3O4-PVA-GA. The latter material was then characterized by FTIR to determine the typical functional groups of magnetite coated with PVA-GA. The results of the study indicate that there is a Fe-O uptake in the ~450 cm-1 and ~585 cm-1 regions typical for magnetite (Fe3O4). X-ray Diffraction analysis was used to determine structure and size of crystal as well as the percentage of magnetite produced. The XRD analysis shows that there are diffraction peaks in the hkl plane respectively of 220, 311, 222, 400, 422, 333 corresponding to COD standard (Crystallography Open Database) Number # 96-900-2320 for Fe3O4. It was found that produced nanoparticles have crystal sizes around 4-9 nm with cubic crystal structure. The percentage of magnetite phase increases when the amount of glutaraldehyde increased. SEM-EDX was employed to assess the surface morphology and elemental composition of resulted nanoparticles. The magnetic character of the magnetite and Fe3O4-PVA-GA were studied using Electron Spin Resonance.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/515.6/RAH/s/2017/041709010 |
| Uncontrolled Keywords: | MANOPARTICLES, NANOSTRUCTURED MATERIALS, BIOMEDICAL MATERIALS, DRUG DELIVERY SYSTEMS, POLYVINYL ALCOHOL, GLUTARAL |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 547 Organic chemistry > 547.2 Organic chemical reactions |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Kimia, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 02 Oct 2017 04:05 |
| Last Modified: | 11 Jan 2023 07:45 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/3062 |
Preview |
Text
15. BAB I.pdf Download (280kB) | Preview |
Preview |
Text
18. BAB IV.pdf Download (488kB) | Preview |
Preview |
Text
17. BAB III.pdf Download (295kB) | Preview |
Preview |
Text
19. BAB V.pdf Download (2MB) | Preview |
Preview |
Text
20. BAB VI.pdf Download (146kB) | Preview |
Preview |
Text
DAFTAR PUSTAKA.pdf Download (276kB) | Preview |
![[thumbnail of LALE BUDI HUTAMI RAHAYU.pdf]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
LALE BUDI HUTAMI RAHAYU.pdf Download (7MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |