Pemanfaatan Silika Geothermal Sludge Sebagai Nanokarier Silika Mesopori Terenkapsulasi Kitosan Untuk Delivery System Pestisida Dinotefuran Yang Terkendali, Rainfast, Dan UV-Resistant

Dzikrullah, Putri Mulia Hafiy and Trinova, Itsar Aristo (2026) Pemanfaatan Silika Geothermal Sludge Sebagai Nanokarier Silika Mesopori Terenkapsulasi Kitosan Untuk Delivery System Pestisida Dinotefuran Yang Terkendali, Rainfast, Dan UV-Resistant. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Text 2041221026_2041221118-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Penggunaan pestisida secara konvensional masih menghadapi berbagai kendala, seperti rendahnya efisiensi pemanfaatan bahan aktif akibat pencucian oleh hujan, fotodegradasi akibat paparan sinar ultraviolet, serta pelepasan yang tidak terkendali sehingga berpotensi meningkatkan pencemaran lingkungan. Pengembangan sistem penghantaran nanopestisida yang cerdas menjadi salah satu pendekatan yang menjanjikan untuk mengatasi permasalahan tersebut melalui pelepasan pestisida yang lebih terarah dan berkelanjutan. Dalam penelitian ini, silika mesopori berbentuk kubik yang mengandung sulfur (sulfur-containing mesoporous silica nanoparticles, S-MSN) disintesis dan dipadukan dengan karboksimetil kitosan (CCS) untuk membentuk platform penghantaran dinotefuran (DNF) yang responsif terhadap dua stimulus (DNF@S-MSN@CCS). Karakteristik fisikokimia, kapasitas pemuatan pestisida, kemampuan pelepasan terkendali, ketahanan terhadap pencucian hujan, stabilitas terhadap sinar ultraviolet, serta efektivitas biologis formulasi dievaluasi secara komprehensif. Nanokarier yang dikembangkan menunjukkan kapasitas pemuatan pestisida sebesar 21,3%, biokompatibilitas yang baik, serta kemampuan degradasi yang responsif terhadap stimulus lingkungan. Morfologi kubik S-MSN meningkatkan retensi formulasi pada permukaan daun dengan kapasitas menahan cairan 38,8% lebih tinggi dan ketahanan terhadap pencucian hujan 33% lebih baik dibandingkan pembawa berbentuk bulat. Selain itu, lapisan CCS secara efektif menghambat fotodegradasi dinotefuran sehingga memperpanjang waktu paruhnya hingga enam kali lipat dibandingkan dinotefuran murni. Uji bioaktivitas menunjukkan bahwa formulasi DNF@S-MSN@CCS menghasilkan tingkat mortalitas larva Plutella xylostella yang sebanding dengan formulasi komersial meskipun diaplikasikan pada dosis yang lebih rendah. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa DNF@S-MSN@CCS berpotensi menjadi sistem penghantaran nanopestisida yang efisien, berkelanjutan, dan ramah lingkungan untuk meningkatkan efektivitas pengendalian hama sekaligus mengurangi kehilangan pestisida dan dampak negatif terhadap lingkungan
======================================================================================================================================
Conventional pesticide application still suffers from several limitations, including low utilization efficiency due to rain-induced wash-off, ultraviolet (UV)-induced photodegradation, and uncontrolled release, all of which reduce pesticide effectiveness and increase environmental contamination. Smart nanopesticide delivery systems have emerged as a promising strategy to overcome these challenges by enabling targeted and sustained pesticide release. In this study, sulfur-containing cubic mesoporous silica nanoparticles (S-MSN) were synthesized and combined with carboxymethyl chitosan (CCS) to develop a dual-stimuli-responsive dinotefuran (DNF) delivery platform (DNF@S-MSN@CCS). The physicochemical properties, pesticide loading capacity, controlled-release behavior, rainfastness, UV stability, and biological performance of the developed formulation were comprehensively evaluated. The nanocarrier exhibited a high pesticide loading capacity of 21.3%, favorable biocompatibility, and stimuli-responsive degradation behavior. The cubic morphology of S-MSN significantly enhanced foliar retention, providing 38.8% higher liquid-holding capacity and 33% greater rainfastness than conventional spherical carriers. In addition, the CCS coating effectively protected dinotefuran from UV-induced photodegradation, extending its UV half-life by approximately sixfold compared with free dinotefuran. Bioassay results demonstrated that DNF@S-MSN@CCS achieved insecticidal efficacy against Plutella xylostella larvae comparable to that of the commercial formulation despite being applied at a lower dosage. Overall, the developed DNF@S-MSN@CCS platform represents a promising nanopesticide delivery system that improves pesticide utilization efficiency, enhances environmental stability, and supports sustainable and environmentally friendly crop protection through controlled pesticide release

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	nanopestisida; dinotefuran; silika mesopori mengandung sulfur; karboksimetil kitosan; pelepasan terkendali; Plutella xylostella. nanopesticide; dinotefuran; sulfur-containing mesoporous silica; carboxymethyl chitosan; controlled release; Plutella xylostella
Subjects:	S Agriculture > S Agriculture (General) S Agriculture > S Agriculture (General) > S633.5 Fertilizers T Technology > T Technology (General) T Technology > T Technology (General) > TA404 Materials--Biodegradation
Divisions:	Faculty of Vocational > 24305-Industrial Chemical Engineering Technology
Depositing User:	Putri Mulia Hafiy Dzikrullah
Date Deposited:	24 Jul 2026 03:20
Last Modified:	24 Jul 2026 03:20
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/137046

Actions (login required)

View Item