Sintesis ZnO Nanopartikel menggunakan Madu A. florea sebagai Capping Agent dan Uji Antioksidan : Optimasi Box-Behnken Design Response Surface Methodology (BBD-RSM)

Shomadany, Sholahus (2025) Sintesis ZnO Nanopartikel menggunakan Madu A. florea sebagai Capping Agent dan Uji Antioksidan : Optimasi Box-Behnken Design Response Surface Methodology (BBD-RSM). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211066-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Beberapa tahun terakhir, material berukuran nanopartikel menjadi topik popular dan menarik atensi para ilmuwan dikarenakan abilitas dari strukturnya yang lebih unggul, jika dibandingkan dengan bulk particles serta dapat diaplikasikan ke berbagai bidang, termasuk biomedis. Nanopartikel seng oksida (ZnONPs) dikenal memiliki sifat antibakteri, antioksidan, dan fotokatalitik yang baik. Penelitian ini berhasil mensintesis ZnONPs menggunakan metode presipitasi serta madu A. florea sebagai capping agent. Seng asetat dihidrat digunakan sebagai prekursor dan proses sintesis dioptimalkan menggunakan Response Surface Methodology (RSM) dengan Box-Behnken Design, melibatkan tiga parameter utama: konsentrasi ion Zn²⁺ (0,1; 0,3; dan 0,5M), volume madu A. florea (2,5; 5; dan 7,5 mL), dan waktu sonikasi (20; 40; dan 60 menit). Kondisi optimum terdapat pada variasi ZnO 0,3 M dengan madu A. florea 7,5 mL dan waktu 20 menit. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa ZnONPs terbentuk secara optimal pada pH 12 dengan puncak serapan maksimum sekitar 375–380 nm (UV-Vis), ukuran partikel dominan 85 nm (PSA), dan FTIR menunjukkan gugus fungsi pada 497,28 cm⁻¹, 451,99 cm⁻¹, dan 408,91 cm⁻¹ mengindikasikan vibrasi ikatan Zn–O. Struktur kristal ZnONPs terkonfirmasi sebagai fase heksagonal wurtzite (XRD) dengan ukuran kristalit ZnONPs yang diperoleh berkisar antara 31,73 nm hingga 97,02 nm, dengan rata-rata ukuran kristal (D̅) yang diperoleh dari sepuluh puncak utama adalah 64,02 nm, sedangkan morfologi permukaan menunjukkan bentuk halus dengan ukuran rata-rata di bawah 90 nm berdasarkan FE-SEM, serta kandungan unsur dominan Zn dan O dari hasil EDX. Uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH menunjukkan bahwa ZnONPs memiliki kemampuan penangkapan radikal bebas yang meningkat secara signifikan seiring dengan peningkatan konsentrasi, meskipun masih di bawah standar asam askorbat. ZnONPs dengan bantuan madu A. florea menunjukkan efikasi inhibisi hingga 63,80% pada konsentrasi 10 µg/mL, sedangkan asam askorbat mencapai 78,12% dan Madu A. florea 75,26% dan diperoleh nilai IC₅₀ sebagai berikut: Madu A. florea 0,97 μg/mL; Asam askorbat: 0,72 μg/mL; dan ZnONPs: 0,89 μg/mL . Hasil ini membuktikan bahwa kombinasi ZnONPs dan madu dapat menghasilkan partikel berukuran nano dengan potensi sebagai antioksidan alami.
=======================================================================================================================================
In recent years, nanoparticle-sized materials have become a popular topic and attracted the attention of scientists due to their superior structural properties compared to bulk particles and their applicability to various fields, including biomedicine. Zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) are known to have good antibacterial, antioxidant, and photocatalytic properties. This study successfully synthesised ZnONPs using the precipitation method with A. florea honey as a capping agent. Zinc acetate dihydrate was used as the precursor, and the synthesis process was optimised using Response Surface Methodology (RSM) with a Box-Behnken Design, involving three main parameters: Zn²⁺ ion concentration, A. florea honey volume, and sonication time, namely variations in ZnO concentration (0.1, 0.3, and 0.5 M), followed by variations in A. florea honey (2.5, 5, and 7.5 mL), and finally variations in time (20, 40, and 60 minutes). The optimal conditions were found at a ZnO concentration of 0.3 M, 7.5 mL of A. florea honey, and a sonication time of 20 minutes. Characterisation results showed that ZnONPs formed optimally at pH 12 with a maximum absorption peak around 375–380 nm (UV-Vis), a dominant particle size of 85 nm (PSA), and FTIR indicated functional groups at 497.28 cm⁻¹, 451.99 cm⁻¹, and 408.91 cm⁻¹ indicating Zn–O bond vibrations. The crystal structure of ZnONPs was confirmed as the hexagonal wurtzite phase (XRD) with ZnONPs crystallite sizes ranging from 31.73 nm to 97.02 nm, with an average crystal size (D̅) obtained from ten main peaks of 64.02 nm, while the surface morphology showed a smooth shape with an average size below 90 nm based on FE-SEM, and the dominant elemental content of Zn and O from EDX results. Antioxidant activity testing using the DPPH method showed that ZnONPs exhibit significantly increased free radical scavenging ability with increasing concentration, although still below the standard of ascorbic acid. ZnONPs combined with A. florea honey showed inhibition efficacy of up to 63.80% at a concentration of 10 µg/mL, while ascorbic acid reached 78.12% and A. florea honey 75.26% and IC₅₀ values were obtained as follows: A. florea honey 0.97 μg/mL; Ascorbic acid: 0.72 μg/mL; and ZnONPs: 0.89 μg/mL . These results demonstrate that the combination of ZnONPs and honey can produce nano-sized particles with potential as natural antioxidants.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	nanopartikel, ZnONPs, madu A. florea, antioksidan, response surface methodology
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD181.Z6 Zinc oxide
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Sholahus Shomadany
Date Deposited:	24 Jul 2025 06:00
Last Modified:	24 Jul 2025 06:00
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/121379

Actions (login required)

View Item