Dalam dekade ini, intensitas penelitian terhadap material hidroksiapatit sebagai adsorben meningkat, dilihat karena sifat pertukaran ionnya, adsorpsi, afinitas, ikatan dengan molekul organik, kelarutan air rendah, stabilitas tinggi di kedua kondisi, reduksi dan oksidasi, ketersediaannya dengan biaya murah. Hidroksiapatit (HA) merupakan anggota dari mineral apatit dan mempunyai struktur kimia Ca10(PO4)6(OH)2. Senyawa ini dikenal baik untuk aplikasi biomedis sebagai tulang buatan dan gigi karena struktur kimia yang sama dengan komponen mineral pada tulang. Aktivitas fotokatalitik HA juga telah diteliti untuk degradasi senyawa organik seperti metil mercaptan, metilen blue dan calmagite. Hidroksiapatit dapat disintesis menggunakan pendekatan sol gel. Teknik ini potensial untuk mensintesis berbagai macam bahan, terutama dalam ceramic matrix composites, menawarkan homogenitas sangat baik dan kontrol yang lebih baik dari morfologi dan mikrostruktur.
Seng oksida adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus kimia ZnO. ZnO merupakan bubuk putih yang tidak larut dalam air, dan senyawa ini banyak digunakan sebagai aditif dalam berbagai material dan produk termasuk karet, plastik, keramik, kaca, semen, pelumas, cat, minyak gosok, perekat, penutup, pigmen, makanan, baterai, ferit, pemadam api, dan perban pertolongan pertama. Meskipun terdapat di alam sebagai mineral zincite, sebagian seng oksida diproduksi secara sintetis
Di dalam kedokteran gigi, Semen seng oksida-eugenol jauh lebih baik ditoleransi oleh jaringan daripada bahan gigi lainnya. Karena tujuan pengunaannya mengurangi rasa sakit dan bersifat bakteriostatik dan antiseptik, mereka ditoleransi dengan baik oleh pasien. Semen ZnO adalah isolator yang baik dan memiliki sifat perapatan yang lebih baik daripada semen seng fosfat.
Dengan telah banyak penelitian nanokomposit berbasis ZnO yang dibuat, tetapi adanya sifat toksik, maka hal ini menjadikan suatu tantangan utama dalam penggunaannya. Untuk mengatasi keterbatasan ini, nanomaterial hidroksiapatit bisa sangat membantu karena keuntungannya yaitu memiliki biokompatibilitas yang baik. Mekanisme kerja fotokatalitik nanokomposit ZnO/hidroksiapatit sangat bergantung pada bentuk dan ukuran ZnO dan struktur nano hidroksiapatit, serta ukuran struktur nano dipengaruhi oleh prosedur sintesisnya. Kombinasi kedua bahan ini diduga mempunyai kemampuan dalam menetralisir polutan air. Air limbah dari berbagai industri, termasuk tekstil, farmasi, dan pertanian, seringkali mengandung zat berbahaya dari bahan kimia yang lambat terdegradasi, bahkan dari limbah medis dokter. Meskipun kenyataannya bahwa ada banyak bahan kimia yang menjanjikan sebagai solusi pengobatan, namun agen pengoksidasi yang digunakan mengalami masalah terkait dalam melarutkan dan memineralisasi struktur polutan. Proses fotokatalitik dimulai ketika katalis terkena cahaya dan polutan terdegradasi melalui produksi radikal bebas.
Berdasarkan hal tersebut di atas, maka kami akan menjelaskan penggunaan kombinasi ZnO/hidroksiapatit dengan mengamati bentuk, ukuran, kristalinitas, dan sifat optik dari nanokomposit melalui karakterisasi menggunakan analisa SEM, XRD, dan UV-Vis.
Metode dan Hasil
Penelitian ini dilakukan dengan menyiapkan bahan/material yang diperlukan dan kemudian dikarakterisasi bentuk dan ukuran menggunakan scanning elctron microscopy (SEM). Analisa material kombinasi selanjutnya dilakukan menggunakan fourier transform infrared (FTIR), yaitu suatu alat yang digunakan untuk analisis gugus fungsi secara kualitatif dalam suatu senyawa. Sifat optik sampel kemudian diamati menggunakan spektrofotometer UV-Vis (UV-shimadzu).
Sintesis nanokomposit ZnO/hidroksiapatit, dapat diprediksi bahwa struktur fasa dari nanopartikel hidroksiapatit tidak akan berubah. Analisis XRD menunjukkan bahwa ZnO/nanokomposit hidroksiapatit berhasil disintesis secara murni. nanopartikel hidroksiapatit dan nanokomposit seng oksida/hidroksiapatit mudah disiapkan melalui presipitasi kimia dengan cepat. Bentuk kristal dari kombinasi material ini menggunakan XRD menujukkan fase heksagonal seng oksida dan hidroksiapatit. Secara morfologi karakteristik sampel dianalisis melalui SEM dan analisis TEM. Secara morfologi terbentuk bulat reguler dari hidroksiapatit dan nanokomposit seng oksida/hidroksiapatit. Hasil uji degradasi menunjukkan bahwa bahwa material kombinasi ZnO/ hidroksiapatit terdegradasi 87% dan 98% dari rhodamin B dan metilen biru setelah 120 menit di bawah iradiasi UV.
Simpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa penambahan hidroksiapatit untuk membuat nanokomposit ZnO/ hidroksiapatit menjadi lebih biokompatibel.
Penulis: Dr. Hendrik Setia Budi, drg., M.Kes.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://jns.kashanu.ac.ir/article_111481.html
Ratna Komala Dewi, Hamzah H. Kzar, Wanich Suksatan, Imam Taukhid, Hendrik Setia Budi, Ayad F. Alkaim, Surendar Aravindhan. Synthesis and Morphological Investigation of Hydroxyapatite/Zinc Oxide and Evaluation its Application in Removal of Organic Pollutants. Journal of Nanostructures, 2021; 11(2): 368-376. doi: 10.22052/JNS.2021.02.016
