Analisis Pengaruh Konsentrasi Surfaktan Asam Glutamat Terhadap Karakteristik Fluida Nanopartikel Fe3O4 Superparamagnetik Untuk Aplikasi Terapi Hipertermia

Nugroho, Putri Safa Ailsa (2022) Analisis Pengaruh Konsentrasi Surfaktan Asam Glutamat Terhadap Karakteristik Fluida Nanopartikel Fe3O4 Superparamagnetik Untuk Aplikasi Terapi Hipertermia. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511840000118-Undergraduate_Thesis.pdf Download (2MB)

Abstract

Nanoteknologi terus berkembang dari hari ke hari. Salah satu produk nanoteknologi yaitu superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) yang banyak diaplikasikan dalam bidang biomedis seperti pencitraan resonansi magnetik (MRI), agen pengantar obat dan sebagainya. Nanopartikel oksida besi yang didispersikan ke dalam cairan pembawa akan membentuk ferrofluid yang dapat dimanfaatkan sebagai terapi hipertermia karena ferrofluid mengubah energi elektromagnetik menjadi panas ketika dikenai medan magnet arus bolak�balik. Preparasi nanopartikel magnetit (Fe3O4) menggunakan metode ko-presipitasi yang sederhana dengan prekursor FeCl2 dan FeCl3 yang dititrasi dengan larutan basa kuat seperti NH4OH serta mengontrol rasio molar Fe2+/Fe3+ pada 1:2 dapat menghasilkan SPIONs. Penambahan surfaktan ke dalam nanopartikel Fe3O4 dapat menghindari aglomerasi, mengontrol ukuran partikel serta memberi sifat biokompatibel. Perbandingan volume FeCl2 dan FeCl3 yang digunakan adalah 1:2 dan terdapat tiga variasi konsentrasi surfaktan asam glutamat (GA) yang digunakan yaitu 2:5, 3:5, 4:5. Nanopartikel Fe3O4 dari hasil sintesis kemudian didispersikan ke dalam cairan pembawa berupa air. Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD, FTIR, SEM, PSA, VSM, hidrofobisitas, tegangan permukaan dan medan magnet. Pengaruh konsentrasi surfaktan GA terhadap nanopartikel Fe3O4 mempengaruhi peningkatan ukuran kristal dan ukuran partikel yaitu dengan ukuran kristal sebesar 8.98-9.83 nm dan ukuran partikel sebesar 58.77-955.4 nm. Penambahan surfaktan GA tidak mempengaruhi perubahan pada struktur kristal, dimana struktur yang terbentuk yaitu kubik dengan morfologi bentuk tidak beraturan (irregular). Penambahan konsentrasi surfaktan GA pada nanopartikel Fe3O4 memiliki perngaruh terhadap dispersitas saat pembentukan ferrofluid. Hal tersebut dibuktikan dengan sifat hidrofilik yang dimiliki oleh nanopartikel Fe3O4 sehingga dapat mengurangi tegangan permukaan serta dapat terdispersi ke dalam cairan pembawa air. Fluida nanopartikel Fe3O4 telah terbukti memiliki sifat superparamagnetik. Nilai magnetisasi saturasi tertinggi dimiliki oleh nanopartikel Fe3O4 murni yaitu sebesar 39.31 emu/g dan juga memperoleh nilai SAR tertinggi yaitu sebesar 155.61 W/mg. Peningkatan konsentrasi surfaktan GA pada nanopartikel Fe3O4 mempengaruhi penurunan terhadap nilai magnetisasi serta nilai SAR.
======================================================================================================================
Nanotechnology continues to develop everyday. One of the nanotechnology products is superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) which are widely used in biomedical applications, such as magnetic resonance imaging (MRI), drug delivery, etc. Iron oxide nanoparticles dispersed in a liquid carrier will form a ferrofluid which can be applied as hyperthermia therapy because the ferrofluid converts electromagnetic energy into heat when subjected to an alternating current (AC) magnetic field. The synthesis of magnetite (Fe3O4) nanoparticles using a co-precipitation method due to its simplicity. The precursors used in this research are FeCl2 and FeCl3 which are titrated with a strong base solution such as NH4OH and by controlling the Fe2+/Fe3+ molar ratio at 1:2 it can produce SPIONs. The addition of surfactants into Fe3O4 nanoparticles can avoid agglomeration, control particle size, and provide biocompatible properties. The volume ratio of FeCl2 and FeCl3 is used 1:2 and there are three variations of the concentration of glutamic acid (GA) surfactant which are 2:5, 3:5, 4:5. The Fe3O4 nanoparticles from the synthesis were dispersed into the water liquid carrier.
Characterization using XRD, FTIR, SEM, PSA, VSM, hydrophobicity, surface tension and magnetic field. The effect of GA surfactant concentration on Fe3O4 nanoparticles affects the increase in crystal size and particle size with a crystal size of 8.98-9.83 nm and a particle size of 58.77-955.4 nm. The addition of GA surfactant did not affect changes in the crystal structure, where the structure formed was cubic with irregular shape morphology. The addition of GA
surfactant concentration on Fe3O4 nanoparticles has an influrnce on the dispersion during the formation of ferrofluid. This is evidenced by the hydrophilic nature of Fe3O4 nanoparticles, so that it can be reduse tegangan permukaan and can be dispersed into water liquid carrier. Superparamagnetic Fe3O4 nanoparticle fluid has been shown to have superparamagnetic properties. Pure Fe3O4 nanoparticles have the highest saturation magnetization value, which is 39.31 emu/g and also obtains the highest SAR value of 155.61 W/mg. Increasing the concentration of GA surfactant in Fe3O4 nanoparticles affects the decrease in the magnetization value and the SAR value

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMt 614.599 9 Nug a-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Asam glutamat, Ferrofluid, Ko-presipitasi, Nanopartikel magnetit (Fe3O4), Superparamagnetik, Co-precipitation,Ferrofluid, Glutamic acid, Magnetite nanoparticle, Superparamagnetic
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	10 Feb 2025 07:53
Last Modified:	10 Feb 2025 07:53
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118601

Actions (login required)

View Item