Ikhtisar
llmuwan, dalam upaya produksi energi artifisial, telah mengambil inspirasi dari alam seperti transfer energi secara efektif dan efisien oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis. Pada akhirnya ditemukan bahwa melalui: sebuahbahan fotosensitizer yang mengalami proses transfer elektron. energi dari cahaya matahari dapat ditransformasikan menjadi energi lain. Melalui meniru (mimic) fotosensitizer alami tersebut, kimiawan kemudian membuat ragam senyawa fotosensitizer yang kemudian diketahui memiliki kemampuan pendar cahaya (fotoluminesensi), Pada akhirnya senyawa-senyawa fotoluminesensi tersebut telah diaplikasikan secara lebih luas seperti menjadi penanda sel-sel berbahaya, seperti sel tumor/kanker. bahkan pencitraannya secara detail dan real-time melalui Photo Acoustic Imaging. sensor analit kimia penting dalam mekanisme kerja sistem tubuh, sensor analit toksik. maupun dalam pengobatan terapi foto dinamik menggunakan radiasi cahaya (Photo Dynamic Therapy/PDT dan Photo Thermal Therapy), antibiotik, dan tentunya sebagai sel surya sebagaimana tujuan utama pada awal pengembannya. Selain menyajikan jenis dan ragam aplikasi senyawa fotoluminesensi organik secara detail, buku ini menyajikan teori-teori dasar yang sangat dibutuhkan untuk momahami proses kerja yang mendasari aplikasi senyawa-senyawa tersebut. di antaranya teori spektroskopi (cahaya, molekul, dan interaksi keduanya), spektrofotometri UV-Tampak dan fluoresensi, analisis kualitatif dan kuantitatif sifat fotofisika sebagai ukuran kinerja senyawa fotoluminesensi dan teknis kerja pengukuran. pengoperasian alat spektrofotometer fluoresensi, dan pengolahan data spektra UV-Tampak dan fluoresensi. Selain itu, prinsip dasar proses transfer elektron dan transfer energi sebagai dasar kerja senyawa fotoluminesensi pada ragam aplikasinya juga disajikan secara terperinci. Secara detail. akan Anda jumpai bagaimana cara menyintesis senyawa-senyawa fotoluminesensi organik yang meliputi BODIPY, Aza- -BODIPY, Kumarin. DPP, Cyanine, Fluorescein, dan Rhodamin serta Carbon Quantum Dot (CQD) dilengkapi mekanisme reaksi mereka serta desain dan faktor-faktor yang memengaruhi performa kerja senyawa-senyawa tersebut sebagai semikonduktor sel surya pada Bulk-HJSC, fotosensitizer pada DSSC, sensor kation, sensor anion, sensor molekul, penanda molekul. dan Terapi Foto Dinamik (PDT). Pada akhirnya. melalui penyajian sederhana dan menghindari detail dari banyak persamaan matematika, berbagai kalangan pengguna seperti mahasiswa maupun dosen dan peneliti dari ragam bidang ilmu kimia. biologi, fisika, farmasi, teknik, dan kedokteran dapat rnengambil manfaat dari buku referensi ini.
Pendahuluan / Prolog
Prakata
Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah Swt. karena atas berkahNya sebuah buku sederhana ini dapat penulis selesaikan. Selawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Rasulullah saw. yang telah menyampaikan hidayah Islam kepada umat manusia, yang dengannya telah memberikan ‘batu pijakan’ pengembangan ilmu pengetahuan dan sains generasi awal Islam hingga kontribusinya pada kemajuannya saat ini.
Buku di tangan pembaca ini, sebagian kecilnya, adalah topik kajian dan penelitian penulis semasa menyelesaikan Program Studi Doktor di School of Chemistry, Newcastle University, United Kingdom (2010–2014) atas beasiswa Kemendikbud Republik Indonesia. Terdorong oleh rasa tanggung jawab moral atas amanah beasiswa tersebut, penulis kemudian memperluas cakupan kajiannya melalui penambahan teori dasar spektroskopi, kajian sintesis senyawa fotoluminesensi organik lainnya (Aza-BODIPY, sianin, kumarin, DPP, fluorescein, dan rhodamin serta carbon quantum dot/CQD), aplikasi mereka dalam bidang sel surya, sensor, dan penanda molekul, serta terapi fotodinamik, hingga akhirnya menjadi sebuah buku referensi.
Secara umum buku ini ditujukan kepada pembaca dari bidang ilmu kimia. Namun demikian, melalui pendekatan praktis dan sedapat mungkin menyederhanakan pemahaman konsep-konsep dasar teoretis dan matematis dalam bahasa yang mudah dipahami, buku ini dipercaya juga dapat diambil manfaatnya oleh mahasiswa atau peneliti dengan latar belakang keilmuan teknik, farmasi, kedokteran, fisika, dan biologi.
Pada akhirnya, karya sederhana ini penulis persembahkan untuk Indah P. Mulyani (istri) dan Alvy, Adzkiya Athifa, dan Arsyila Aulia (anak-anak) yang telah memberikan perhatian dan dukungan selama penyelesaian buku ini. Saran dan kritik demi penyempurnaan buku ini sangat penulis harapkan.
Penulis
Penulis
Reinner Ishaq Lerrick - Reinner Ishaq Lerrick, S.Si., M.Sc., Ph.D. Penulis saat ini menjadi salah satu staf pengajar di Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana. Selama lebih kurang 15 tahun mengajar dan meneliti (2005–2020) dalam bidang kimia organik. Minat riset yang ditekuni penulis sampai saat ini adalah pemanfaatan tanaman aromatik Indonesia sebagai bahan baku sintesis senyawa obat (antibiotik dan antimalaria) dan senyawa fluorofor untuk sel surya dan pengobatan.
Setamat pendidikan dasar dan menengah di Kupang, Nusa Tenggara Timur, penulis menyelesaikan pendidikan tingginya di Akademi Kimia Analisis Bogor (D-III), Jurusan Kimia FMIPA UGM (S-1 dan S-2), dan School of Chemistry, Newcastle University, UK (S-3). Beberapa artikel telah diterbitkan penulis, baik pada jurnal nasional, jurnal nasional terakreditasi, maupun jurnal internasional bereputasi dalam bidang sintesis organik dan sintesis senyawa fotoluminesensi BODIPY. Adapun buku Fotoluminesensi Organik: Sintesis, Desain, dan Aplikasinya merupakan buku referensi pertama yang telah diterbitkan, meskipun sebelumnya telah ada buku bahan ajar Kimia Organik Fisik terbitan Undana Press.
Daftar Isi
Sampul
Prakata
Kata pengantar
Daftar isi
Bab 1 Pendahuluan
Bab 2 Spektroskopi
2.1 Cahaya Sebagai Energi
2.2 Molekul Dan Cahaya
2.3 Fotoluminesensi
2.4 Faktor-faktor Yang Memengaruhi Fluoresensi
2.5 Beberapa Istilah Dalam Fluoresensi
Bab 3 Teknik Analisis Spektroskopi
3.1 Spektrofotometer Uv-tampak
3.2 Teknik Analisis Spektrofotometri
3.3 Spektrofotometer Fluoresensi
3.4 Memilih Senyawa Standar Pada Analisis Sifat Fotofisika
3.5 Langkah-langkah Praktik Analisis Sifat Fotofisika Senyawa Fotoluminesensi Dan Prosedur Operasional Spektrofotometer Fluoresensi
3.6 Metode Perhitungan Sifat Fotofisika
Bab 4 Senyawa Fotoluminesensi: Bodipy
4.1 Sintesis Bodipy
4.2 Turunan Bodipy: Aza-bodipy
4.3 Modifikasi Struktur Bodipy
4.4 Bodipy Dan Aza-bodipy Kiral
Bab 5 Senyawa Fotoluminesensi: Sianin
5.1 Struktur Senyawa Sianin
5.2 Sintesis Pewarna Sianin
5.3 Turunan Sianin: Squarain
5.4 Modifikasi Sianin
Bab 6 Senyawa Fotoluminesensi: DPP
6.1 Sintesis Dpp Metode Reformatsky
6.2 Sintesis Dpp Metode Suksinat
6.3 Sintesis Dpp Metode Kondensasi Nitril Dengan 3alkiloksikarbonil-2-pirolin-5-on
6.4 Sintesis Dpp Metode Dff (2,5-dihidrofuro[4,3-c]furan-1,4-dion)
6.5 Metode Lain Sintesis Dpp
Bab 7 Senyawa Fotoluminesensi: Fluorescein Dan Rhodamin
7.1 Sintesis Fluorescein
7.2 Sintesis Rhodamin
7.3 Turunan Rhodamin: Sintesis Rosamin
7.4 Turunan Rhodamin: Sintesis X-rhodamin
7.5 Turunan Rhodamin: Sintesis Fosfinat Rhodamin
7.6 Turunan Rhodamin: Sintesis Silikon Rhodamin
Bab 8 Senyawa Fotoluminesensi: Kumarin
8.1 Sintesis Kumarin
8.2 Turunan Kumarin: Benzokumarin
8.3 Turunan Kumarin: Benzobiskumarin
8.4 Turunan Kumarin: Oxapirenon
8.5 Turunan Kumarin: Oxaperilonon
Bab 9 Senyawa Fotoluminesensi: CQD
9.1 Sintesis CQD
9.2 Sifat Fotoluminesensi CQD
Bab 10 Aplikasi Dan Modifikasi Lanjutan: Proses Transfer
10.1 Transfer Energi Dan Transfer Elektron Pada Quenching
10.2 Transfer Energi Förster Dan Dexter
10.3 Pet (Photoinduced Electron Transfer)
10.4 Intramolecular Charge-transfer (ICT)
10.5 Transfer Energi Triplet-triplet (TT)
Bab 11 Proses Fotovolta Dan Sel Surya Bulk Heterojunction
11.1 Proses Fotovolta
11.2 Jenis-jenis Sel Surya
11.3 Desain Sel Surya Jenis Bulk Heterojunction Organic
11.4 Faktor-faktor Yang Memengaruhi Performa Sel Surya Bulk-HJSC
11.5 Desain Material Semikonduktor Organik Bulk-HJSC
Bab 12 Proses Fotovolta Dan Sel Surya DSSC
12.1 Proses Fotovolta Pada DSSC
12.2 Material DSSC
12.3 Faktor-faktor Yang Memengaruhi Pemilihan Bahan
Bab 13 Aplikasi Dan Modifikasi Lanjutan: Sensor Dan
13.1 Jenis Kemosensor
13.2 Prinsip Kerja Kemosensor Dan Desainnya Secara
13.3 Aplikasi Senyawa Fotoluminesensi Sebagai
Bab 14 Aplikasi Dan Modifikasi Lanjutan: PDT, PTT, Dan PAI
14.1 Prinsip PDT, PTT, Dan PAI
14.2 Faktor-faktor Yang Memengaruhi Efektivitas PDT
14.3 Senyawa Photosensitizer PDT
14.4 Desain Senyawa Photosensitizer PDT
Daftar Pustaka
Indeks
Tentang Penulis
