Sains Malaysiana 43(11)(2014): 1751–1759 Sintesis Nanozarah Kuprum dalam Larutan Kitosan Menggunakan Kaedah Sinaran Gama (Synthesis of Copper Nanoparticles in Chitosan Aqueous System via Gamma Irradiation) SHAHRUL IZWAN B. AHMAD*, SHAHIDAN B. RADIMAN & MD. SOOT B. HJ AHMAD ABSTRAK Kesan penggunaan kitosan terhadap nanozarah kuprum (Cu) yang disintesis menggunakan sinaran gama sebagai sumber agen penurunan telah dijalankan dalam sistem akues. Dos sinaran terserap yang digunakan adalah 50 kGy manakala penambahan isopropanol adalah penting sebagai penggarut kepada radikal pengoksidaan serta meningkatkan peranan agen penurun yang terhasil daripada proses radiolisis. Analisis serapan optik-UV telah mencirikan sifat optik larutan nanozarah Cu yang disintesis. Ketulenan fasa kristal nanozarah Cu yang terbentuk dalam matrix kitosan telah dibuktikan dengan pembelauan sinar-X (XRD). Berdasarkan imej mikroskop imbasan elektron (TEM), nanozarah Cu yang terhasil adalah berbentuk sfera dengan julat saiz 6-10 nm kecuali nanozarah Cu yang disintesis dalam kepekatan kitosan 0.3% w/v yang menunjukkan taburan bentuk yang tidak sekata. Analisis spektrofotometer transformasi Fourier inframerah (FTIR) yang dijalankan telah mengesahkan kehadiran sebatian kitosan dalam sampel nanozarah Cu dengan kepekatan kitosan 0.1 dan 0.3% w/v. Kajian ini mendapati penggunaan kitosan dapat melindungi nanozarah Cu daripada pengoksidaan oleh persekitaran. Saiz nanozarah juga didapati meningkat seiring dengan peningkatan kepekatan kitosan yang digunakan. Kata kunci: Kitosan; nanozarah kuprum; sinar gama; sistem akues ABSTRACT The effect of chitosan concentration on the copper (Cu) nanoparticles synthesized using gamma irradiation as the source of reducing agent in aqueous system is studied. The total absorbed dose used was 50 kGy while the addition of isopropanol is crucial as scavenger of oxidation radical and to increase the role of reducing agent produced from the radiolysis process. Optical properties of Cu nanoparticles synthesized were characterized using UV-visible spectroscopy. The pure crystal phase of Cu nanoparticles formed in chitosan matrix was proved using X-ray diffractometer (XRD). According to transmission electron microscope (TEM) images, all Cu nanoparticles produced are in spherical shape and their size are in the range of 6-10 nm except that for Cu nanoparticles synthesized in 0.3% w/v chitosan concentration which showed non-uniform shaped distribution. Fourier transform infrared (FTIR) analysis showed the presence of chitosan compound for sample of 0.1 and 0.3% w/v chitosan concentration. This study showed that the use of chitosan can protect Cu nanoparticles from oxidation of the environment. It is also found that, the size of nanoparticles increase based on concentration of chitosan used. Keywords: Aqueous system; chitosan; copper nanoparticles; gamma irradiation PENGENALAN Kajian penghasilan nanozarah logam dan semikonduktor merupakan bidang kajian yang menarik disebabkan sifat fzikal dan kimia yang unik serta lebih baik berbanding zarah pada saiz pukal. Sifat-sifat ini muncul seiring dengan pengecilan saiz zarah dan peningkatan luas permukaan yang menyebabkan peningkatan sifat katalisis bahan berkenaan. Manakala pengurangan saiz pada beberapa atau semua dimensi akan menyebabkan perubahan pada sifat optik sesuatu nanobahan. Fenomena jalur plasmon permukaan bagi sesuatu bahan logam dalam saiz nanometer adalah unik disebabkan saiz zarah yang kini lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya nampak dan juga sinar UV selain jarak purata pergerakan elektron yang sebanding (Moores & Goettmann 2006). Nanozarah kuprum adalah antara logam yang dikaji secara mendalam oleh ramai penyelidik disebabkan potensi aplikasi dalam banyak bidang umpamanya, sebagai nanocecair dengan sifat konduktif haba yang tinggi (Liu et al. 2006), bahan pelincir (Wang et al. 2008), dakwat konduktor (Park et al. 2007), katalisis untuk sel bahan api (Hara et al. 1998) serta kebolehan membentuk aloi dengan logam lain (Feng & Zhang 2006). Pelbagai teknik sintesis juga telah dibangunkan untuk mensintesis nanozarah dan nanokomposit kuprum. Antaranya penggunaan kaedah mikroemulsi (Chen et al. 2007), larutan terma (Tang et al. 2006), kaedah kimia (Lo et al. 2007), pengkomposan haba (Kim et al. 2006), sonokimia (Xu et al. 2006) dan kaedah penyinaran gama (De Waele et al. 2007; Kang et al. 2008; Krkljes et al. 2007; Miao et al. 2008).