Sintesis dan Karakterisasi Karbon Dot (KD) Doping Nitrogen sebagai Fotokatalis untuk Degradasi Methylene Blue

Karbon dot yang didoping nitrogen (N-CDs) disintesis melalui metode solvotermal yang sederhana dan bebas logam dengan menggunakan asam sitrat dan urea sebagai prekursor karbon dan nitrogen. Rasio molar asam sitrat terhadap urea diubah secara sistematis untuk menyelidiki pengaruhnya terhadap sifat optik dan kinerja fotokatalitik dari N-CDs yang dihasilkan. Analisis absorpsi UV–Vis dan fotoluminesensi (PL) menunjukkan emisi yang dapat disesuaikan dalam rentang 491–510 nm dengan celah pita optik yang sesuai antara 2,53 dan 2,43 eV. Analisis ukuran partikel mengonfirmasi diameter partikel rata-rata sekitar 4,3 nm. Sebuah hasil kuantum fotoluminesensi (PLQY) yang sangat tinggi sebesar 92,88% dicapai pada rasio urea terhadap asam sitrat optimal 1:5, yang dikaitkan dengan doping nitrogen yang seimbang dan pasivasi keadaan permukaan yang efektif. N-CDs yang dioptimalkan menunjukkan degradasi fotokatalitik yang efisien terhadap methylene blue di bawah irradiasi UV 405 nm, mencapai efisiensi degradasi sebesar 87,99% setelah 240 menit. Analisis kinetika menunjukkan perilaku orde pertama semu. Hasil ini menunjukkan bahwa N-CDs bebas logam yang disintesis melalui pendekatan ramah lingkungan dan dapat diskalakan merupakan fotokatalis yang menjanjikan untuk pengolahan air limbah yang terkontaminasi pewarna.