Electronic Theses and Dissertation

Banyaknya peminat kopi arabika di Aceh berdampak pada peningkatan jumlah limbah ampas kopi arabika. Salah satu upaya dari pemanfaatan limbah ampas kopi arabika dapat diolah menjadi arang aktif. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengkarakterisasi nanomaterial carbon quantum dots (CQDs). CQDs dibuat dengan bahan dasar arang aktif dari ampas kopi arabika (Coffea arabica) menggunakan metode microwave. Kondisi optimum proses sintesis didapatkan dengan rancangan model Box-Behnken Design (BBD). Variabel bebas yang diperkirakan memberikan pengaruh terhadap parameter yang diukur adalah massa arang aktif (X1: 0.5-1.5 g), waktu sintesis (X2: 3-7 menit) dan kekuatan microwave (X3: 60-100 %), parameter yang diukur adalah nilai konduktivitas (µS) CQDs (Y). Kondisi optimum proses sintesis didapatkan pada massa 1.5 gram, waktu 4.6 menit dan kekuatan microwave 82% Kerakteristik CQDs yaitu adanya puncak absorbansi pada 260-360 nm, daya serap yang tinggi pada rentang ultraviolet (UV), dan memiliki pendaran cahaya berwarna biru ketika dikenai lampu UV. Hal ini merupakan sifat fluoresensi CQDs yang dapat berpendar pada panjang gelombang cahaya tampak. Hasil karakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan bahwa CQDs bertentuk seperti bulatan-bulatan kecil dengan ukuran 1-6 nm, mengandung unsur-unsur C, O, Mg, dan K. CQDs tersusun dari core dan surface state yang masing-masing ditunjukkan dengan adanya gugus fungsi C=C pada 1400.32 cm-1 dan gugus O-H pada 3242.34 cm-1 serta C-O pada 1010.7 cm-1 yang terdeteksi oleh uji FTIR.

Kata Kunci: Carbon quantum dots, Arang aktif, Fluoresensi, dan Microwave

The large number of Arabica coffee enthusiasts in Aceh has an impact on increasing the amount of Arabica coffee grounds waste. One of the efforts of utilizing Arabica coffee grounds waste can be processed into activated charcoal. This study aims to synthesize and characterize carbon quantum dots (CQDs) nanomaterials. CQDs are made with activated charcoal as the basic ingredient of arabica coffee grounds (Coffea arabica) using the microwave method. The optimum conditions for the synthesis process were obtained by using the Box-Behnken Design (BBD) model. The independent variables that are estimated to have an influence on the measured parameters are the mass of activated charcoal (X1: 0.5-1.5 g), synthesis time (X2: 3-7 minutes) and microwave power (X3: 60-100 %), the parameters measured are conductivity (µS) CQDs (Y). The optimum conditions for the synthesis process were obtained at a mass of 1.5 grams, a time of 4.6 minutes and a microwave power of 82%. UVs. This is the fluorescence property of CQDs that can fluoresce at visible light wavelengths. The results of characterization using Scanning Electron Microscope (SEM) show that CQDs are shaped like small spheres with a size of 1-6 nm, containing C, O, Mg, and K elements. CQDs are composed of core and surface states, each of which is shown with the presence of the C=C functional group at 1400.32 cm-1 and the O-H group at 3242.34 cm-1 and C-O at 1010.7 cm-1 which were detected by the FTIR test. Keywords: Carbon quantum dots, Activated charcoal, Fluorescence, and Microwave