Sintesis dan Karakterisasi Komposit Metal Organic Frameworks (MOFs) MIL-100(Fe) dan Karbon Dot (C-dot)

Abstract

Metal Organic Frameworks (MOFs) merupakan polimer berpori yang tersusun dari ion/klaster logam sebagai simpul dan senyawa organik sebagai ligannya. Pembuatan komposit berbasis MOFs dapat meningkatkan fungsionalitas dari material tersebut, salah satunya adalah dengan karbon dot (C-dot). Penelitian ini bertujuan menyintesis dan mengkarakterisasi komposit MIL-100(Fe) dan C-dot atau ditulis sebagai "C-dot@MIL-100(Fe)". Henna komersial mengandung senyawa aromatik khas (Lawson) dan berbagai senyawa lainnya yang menghasilkan C-dot dengan sifat optik yang baik. Komposit C-dot@MIL-100(Fe) disintesis melalui reaksi hidrotermal antara prekursor MIL-100(Fe), yakni ion Fe3+ dan ligan asam trimesat (H3BTC) dengan C-dot pada 160 °C selama 12 jam. Analisis XRD menunjukkan terbentuknya fase kristal MIL-100(Fe), sementara analisis FTIR menunjukkan terbentuknya komposit C-dot@MIL-100(Fe) dengan munculnya serapan dari gugus fungsi MIL-100(Fe) dan C-dot. Analisis sifat optik menunjukkan penurunan nilai band gap (Eg) komposit dari MIL-100(Fe) yang belum dimodifikasi, yakni dari 2,72 eV ke 2,60 eV.

Metal Organic Frameworks (MOFs) are porous polymers composed of metal ions/clusters as the nodes and organic compounds as ligands. The development of MOFs-based composites enhance their functionality, one of which is with carbon dots (C-dots). This research aims to synthesize and characterize MIL-100(Fe) and C-dots composites or noted as "C-dot@MIL-100(Fe)". Commercial henna contains typical aromatic compound (Lawson) and other various compounds hence it can produce C-dots with good optical properties. The C-dot@MIL-100(Fe) was synthesized through a hydrothermal reaction between the MIL-100(Fe) precursors, the Fe3+ ion and trimesic acid ligand (H3BTC) with the C-dots at 160 °C for 12 hours. XRD analysis shows the formation of a MIL-100(Fe) crystal phase, while FTIR analysis shows the formation of C-dot@MIL-100(Fe) with the appearance of absorption from the MIL-100(Fe) and C-dots functional groups. Analysis of optical properties shows a decrease in the band gap (Eg) value for composites and unmodified MIL-100(Fe), namely from 2,72 eV and 2,60 eV.