DISERTASI dan TESIS Program Pascasarjana UM, 2019

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Kajian Struktur Nano dan Sifat Komposit Hidrogel Magnetik Fe3-xZnxO4-PEG/CMC/PVA

Mimin Nurul Kholifah

Abstrak


 

Bahan hidrogel magnetik merupakan salah satu bahan yang dapat dioptimalisasi menjadi dasar bahan kemasan makanan yang efisien dengan sifat yang diinginkan (yaitu biodegradabilitas, daya tahan, dan kekuatan mekanik). Fabrikasi bahan ini sangat potensial untuk bahan kemasan ramah lingkungan dan menjadi alternatif sebab sebagian besar hidrogel berbasis biopolimer yang mudah terurai secara biologis. Lapaoran ini merupakan penelitian lanjutan mengenai magnetic gel Fe3-xZnxO4-PEG/Carboxymetyl Cellulose/Polyvinyl Alcohol dengan penambahan dopping Zn. Metode fabrikasi hidrogel pada penelitian menggunakan metode freezing-thawing proses, sedangkan untuk proses fabrikasi filler menggunakan metode kopresipitasi.

Magnetic gel Fe3-xZnxO4-PEG/Carboxymetyl Cellulose/Polyvinyl Alcohol dibuat dengan metode kopresipitasi. Hidrogel PVA-CMC dipelajari dalam keadaan magnetic gel Fe3-xZnxO4-PEG/Carboxymetyl Cellulose/Polyvinyl Alcohol dopping Zn. Magnetic gel Fe3-xZnxO4-PEG/Carboxymetyl Cellulose/Polyvinyl Alcohol dikarakterisasi menggunakan Fourier Transformation Infra-red (FTIR), X-ray Diffractometer (XRD), TEM, Small Angle X-ray Scattering (SAXS) masing-masing untuk menganalisis struktur kristal, morfologi nanopartikel Fe3-xZnxO4-PEG, dan sifat-sifat nanostruktural dari distribusi Fe3-xZnxO4-PEG di masing-masing magnet hidrogel. Spektra Fourier Transformation Infra-red (FTIR) dari hidrogel menunjukkan pergeseran puncak dan juga perubahan intensitas puncak, yang mengacu pada perubahan fisiko-kimia dalam struktur hidrogel dan pada XRD memperoleh ukuran partikel sekitar 10,39 nm-12,28 nm. Dikonfirmasi hasil XRD dalam TEM yang memaparkan distribusi ukuran partikelnya yaitu dalam rentang 9,13 nm -11,23 nm. Hasil ini memiliki kecocokan dengan analisis data XRD, sedangkan analisis SAXS mengkonfirmasi ukuran patikel yang dihasilkan yaitu rata-rata 7,89 nm. Pada VSM dilaporkan bahwa pada sampel Zn (x=0,65) memiliki sifat kemagnetan paling besar karena memiliki nilai magnetik remanensi terbesar yaitu 0,458 emu/g dengan Hc kecil. Hal ini menunjukkan bahwa ukuran kristal semakin besar mengakibatkan dinding domain semakin mudah bergerak sehingga menyebabkan ketahanan medan magnet demagnetisasi megalami penurunan dengan harga Hc semakin kecil. Selain pengujian struktur nano dan morfologi dilakukan pengujian UV-Vis. Pengujian UV-Vis dilakukan untuk mengetahui sifat optis sampel melalui Band gap. Dihasilakan bahwa adanya kenaikan nilai dari Band Gap seiring dengan kenaikan konduktivitas optiknya. Dilakukan juga pengujian magneto termal untuk mengetahui efek pemanasan medan magnet pada kumparan terhadap suhu sampel. Hasil ini menunjukkan bahwa adanya kenaikan suhu di atas suhu murni sampel Fe3O4-PEG. Hal ini membuktikan bahwa sampel perubahan sifat termal ketika ada pengaruh medan dari luar. Beberapa potensi aplikasi yang telah dilaporkan peneliti sebelumnya, seperti  untuk hipertermia pada terapi kanker.