Stabilitas Ukuran dan Sifat Optik Nanopartikel ZnO yang Dilapisi Polimer Tween 80
Isi Artikel Utama
Page: 1556-1565
Abstrak
Latar Belakang: Nanopartikel ZnO banyak digunakan sebagai filter UV dalam tabir surya karena perlindungan spektrum luas dan transparansi estetika, namun aglomerasi akibat energi permukaan tinggi sering menurunkan efektivitasnya. Pelapisan dengan polimer non-ionik seperti Tween 80 menjadi strategi stabilisasi yang potensial. Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh variasi konsentrasi Tween 80 terhadap stabilitas ukuran dan sifat optik nanopartikel ZnO. Metode: Nanopartikel ZnO dilapisi Tween 80 disintesis melalui metode solvolisis dengan bantuan rotor-stator homogenizer pada variasi volume Tween 80 (1, 2, 3, dan 4 mL dalam 50 mL etanol). Karakterisasi dilakukan menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan spektrofotometer UV-Vis pada hari ke-0 dan ke-60. Hasil: Peningkatan konsentrasi Tween 80 secara signifikan menurunkan diameter rata-rata nanopartikel dari 17,9 nm menjadi 11,4 nm serta mempersempit distribusi ukuran (standar deviasi dari 13,2 nm menjadi 2,8 nm). Potensial zeta mendekati nol (-0,1 hingga -0,2 mV) karena sifat non-ionik Tween 80, namun stabilitas koloid dipertahankan melalui mekanisme hambatan sterik. Setelah penyimpanan 60 hari, konsentrasi Tween 80 4 mL paling efektif membatasi pertumbuhan ukuran (hanya 2,6%), dibandingkan konsentrasi 1 mL (83,7%). Seluruh sampel menunjukkan transmitansi tinggi (>87%) pada spektrum cahaya tampak serta serapan UV yang kuat. Kesimpulan: Konsentrasi Tween 80 yang optimal (4 mL dalam 50 mL etanol) sangat krusial untuk menghasilkan nanopartikel ZnO dengan stabilitas ukuran jangka panjang
Unduhan
Rincian Artikel

Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Referensi
Khabir, Z., Holmes, A. M., Lai, Y. J., Liang, L., Deva, A., Polikarpov, M. A., Roberts, M. S., & Zvyagin, A. V. Human Epidermal Zinc Concentrations after Topical Application of ZnO Nanoparticles in Sunscreens. International journal of molecular sciences. 2021; 22 (22), 12372. https://doi.org/10.3390/ijms222212372
Ghamsari, M.S., Alamdari, S., Han, W. & Park, H.H. Impact of Nanostructured Thin ZnO Film in Ultraviolet Protection. International Journal of Nanomedicine. 2017; 12, 207–216. https://doi.org/10.2147/IJN.S118637
Mesa, C.L. & Risuleo, G., 2023. Polymer Wrapping onto Nanoparticles Induces the Formation of Hybrid Colloids. Coatings. 2023; 13 (5), 823. https://doi.org/10.3390/coatings13050823
Prieto, Cristina, Calvo, Lourdes. Performance of the Biocompatible Surfactant Tween 80, for the Formation of Microemulsions Suitable for New Pharmaceutical Processing, Journal of Applied Chemistry. 2013; 10, 930356. https://doi.org/10.1155/2013/930356
Krasochko, P., Korochkin, R., Krasochko, P., Gvozdev, S., & Ponaskov, M. Optical Properties of Colloidal Solutions of Metal Nanoparticles. Scientific Horizons. 2020; 23 (10), 47-53. https://doi.org/10.48077/scihor.23(10).2020.47-53
Bol’shagin, E.Y., Roldughin, V.I. Kinetics of nucleation and growth of metal nanoparticles in the presence of surfactants. Colloid J. 2012; 74, 649–654. https://doi.org/10.1134/S1061933X12060038
Kasim, M.F., Kamarulzaman, N., Rusdi, R. & Rahman, A.A. Effect of pH on the Crystal Growth of ZnO Nanomaterials and Their Band Gap Energies. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. 2018; 1083, 012043. DOI 10.1088/1742-6596/1083/1/012043
Taheri, M., Maaref, S., Kantzas, A., Bryant, S. & Trudel, S. Improving the Colloidal Stability of PEGylated BaTiO3 Nanoparticles with Surfactants. Chemical Physics. 2023; 564, 111701. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2022.111701
Hernandez, V.A. An Overview of Surface Forces and the DLVO Theory. ChemTexts. 2023; 9, 10. https://doi.org/10.1007/s40828-023-00182-9
Moharram, A. H., Mansour, S. A., Hussein, M. A., Rashad, M., Direct Precipitation and Characterization of ZnO Nanoparticles. Journal of Nanomaterials. 2014; 5, 716210. https://doi.org/10.1155/2014/716210
Mayerhofer, T.G. & Popp, J. Beyond Beer's Law: Revisiting the Lorentz-Lorenz Equation. ChemPhysChem. 2020; 21, 1218-1223. https://doi.org/10.1002/cphc.202000301
N.Michalak, T.Ossowski, Z.Miłosz, M.J.Prieto, Y.Wang, M.Werwiński, V.Babacic, F.Genuzio, L.Vattuone, A.Kiejna, T.Schmidt, M.Lewandowski, Ostwald Ripening in an Oxide-on-Metal System. Adv. Mater. Interfaces. 2022; 9, 2200222. https://doi.org/10.1002/admi.202200222
Ettelaie, R., Holmes, M., Chen, J., & Farshchi. Steric Stabilising Properties of Hydrophobically Modified Starch: Amylose vs. Amylopectin. Food Hydrocolloids. 2016; 58, 364-377. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.03.004
Rawal, T.B., Ozcan, A., Liu, S.H., Pingali, S.V., Akbilgic, O., Tetard, L., O'Neill, H.M., Santra, S. & Petridis, L. Interaction of Zinc Oxide Nanoparticles with Water: Implications for Catalytic Activity. ACS Applied Nano Materials. 2019; 2 (7). DOI: 10.1021/acsanm.9b00714
Kuchibhatla, S.V.N.T., Karakoti, A.S., Baer, D.R., Samudrala, S., Engelhard, M.H., Amonette, J.E., Thevuthasan, S. & Seal, S. Influence of Aging and Environment on Nanoparticle Chemistry: Implication to Confinement Effects in Nanoceria. The Journal of Physical Chemistry C. 2012; 116 (26), 14108-14114. https://doi.org/10.1021/jp300725s
Vollath, D. Agglomeration and Aggregation of Nanoparticles. Nanoarchitectonics. 2023; 4 (2): 45-57. https://doi.org/10.37256/nat.4220233222