pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

50
PEMBANGUNAN SENSOR ASID BORIK MENGGUNAKAN SIFAT RESONANS PLASMON PERMUKAAN SETEMPAT NANOPLAT EMAS MARLIA BINTI MORSIN TESIS YANG DIKEMUKAKAN UNTUK MEMPEROLEH IJAZAH DOKTOR FALSAFAH INSTITUT KEJURUTERAAN MIKRO DAN NANOLEKTRONIK UNIVERSITI KEBANGSAAN MALAYSIA BANGI 2014

Upload: hoangminh

Post on 31-Dec-2016

254 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

PEMBANGUNAN SENSOR ASID BORIK MENGGUNAKAN SIFAT RESONANS PLASMON PERMUKAAN SETEMPAT

NANOPLAT EMAS

MARLIA BINTI MORSIN

TESIS YANG DIKEMUKAKAN UNTUK MEMPEROLEH IJAZAH

DOKTOR FALSAFAH

INSTITUT KEJURUTERAAN MIKRO DAN NANOLEKTRONIK

UNIVERSITI KEBANGSAAN MALAYSIA

BANGI

2014

Page 2: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

iv

ABSTRAK

Resonans Plasmon Permukaan Setempat (LSPR) adalah satu fenomena optik hasil

interaksi elektron bebas dengan gelombang elektromagnet cahaya pada permukaan

nonozarah logam. Sifat LSPR nanozarah logam yang sangat sensitif kepada sifat

dielektrik medium persekitaran menyebabkan fenomena ini digunakan secara meluas

dalam pembuatan sensor. Tesis ini melaporkan kajian mengenai pembangunan suatu

sistem sensor optik bagi mengesan kehadiran asid borik menggunakan LSPR nanoplat

emas. Bahan penderia nanohablur emas telah ditumbuhkan di atas substrat kuartza

menggunakan kaedah pertumbuhan berantara pembenihan dengan penekanan khusus

untuk menghasilkan nanohablur emas berbentuk nanoplat. Menerusi variasi parameter

penyediaan yang dilakukan, kaedah pertumbuhan berantara pembenihan ini berjaya

menumbuhkan nanohablur emas dengan kepadatan hasil pertumbuhan yang optimum

93.5 ± 14.1 % dari luas permukaan keseluruhan dengan 63.5 % daripadanya adalah

nanohablur yang berbentuk nanoplat. Sampel ini disediakan dengan merendam

substrat dalam larutan poli-L-lisina (PLL) berkepekatan 5 % sebelum proses

pembenihan, melakukan dua kali ulangan proses pembenihan dan tempoh masa lima

jam proses pertumbuhan. Spektrum serapan optik dari sampel tersebut mempunyai

dua puncak resonans, 548 nm dan 660 nm yang masing-masing berpadanan dengan

resonans plasmon permukaan melintang (t-SPR) dan resonans plasmon permukaan

membujur (l-SPR). Bagi tujuan pengesanan asid borik, satu sistem sensor

dibangunkan terdiri dari satu gentian optik dupleks. Lengan pertama gentian optik itu

diguna untuk menghantar cahaya dari satu sumber cahaya ke bahan penderia,

manakala lengan kedua untuk menghantar cahaya yang dipantulkan oleh bahan

penderia kepada spektrofometer optik. Penderiaan ditentukan dengan mengukur

perubahan dua puncak resonans bahan penderia nanohablur emas t-SPR dan l-SPR

dalam larutan asid borik dengan menggunakan air nyahion sebagai rujukan.

Perubahan tersebut adalah anjakan kedudukan puncak dan keamatan puncak resonans.

Didapati kepekaan sensor plasmonik nanohablur emas terhadap kehadiran asid borik

adalah linear dengan peningkatan kepadatan nanohablur emas. Kepekaan penderiaan

juga adalah linear dengan kepekatan asid borik dalam julat 0.01 mM sehingga 100

mM.

Page 3: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

v

LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE OF GOLD

NANOCRYSTALS FOR DETECTION OF BORIC ACID

ABSTRACT

Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) is an optical phenomenon of the

interaction of free electron with electromagnetic field of light at the metal

nanoparticles surface. The LSPR is very sensitive to the dielectric surrounding

medium; hence the phenomenon is widely used for sensing application. This thesis

reports a study on the development of an optical sensor system for detection the

presence of boric acid using LSPR of gold nanoplates. The sensing material of gold

nanocrystals have been grown on a quartz substrate using seed mediated growth

method with special emphasis for producing gold nanoplates shape. Through variation

of the preparation parameters, this technique has successfully grown the gold

nanocrystals with the optimum density yield of 93.5 ± 14.1% and with a total of 63.5

% of the nanoplates shape. The sample was prepared by immersing the substrate in a

solution of poly-L-lysine (PLL) with the concentration of 5% prior to the seeding

process; the seeding process was repeated twice with five hours of growth process.

The optical absorption spectrum of the sample shows two resonance peaks, 548 nm

and 660 nm, which are correspondence to the transverse surface plasmon resonance (t-

SPR) and the longitudinal surface plasmon resonance (l-SPR) respectively. For the

detection of boric acid, a sensor system was developed consists of a duplex fibre

optical probe. The first arm of the fibre optic is used to transmit light from the source

to the sensing material. Meanwhile, the other fibre arm is used to transmit the

reflected light from the sensing material to the spectrometer. The sensing sensitivity is

determined by measuring the change of two resonance peaks of gold nanocrystals

sensing materials, t-SPR and l-SPR in boric acid solution with deionized water as a

reference. The changes are the resonance peak positions and their intensities. It was

found that the sensitivity of gold nanocrystals plasmonic sensor towards boric acid has

a linear relationship with the gold nanocrystals surface density. The sensing sensitivity

is also linear with the concentration of boric acid in the range of 0.01 mM to 100 mM.

Page 4: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

vi

KANDUNGAN

Halaman

PENGAKUAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

KANDUNGAN vi

SENARAI ILUSTRASI ix

SENARAI JADUAL xiii

SENARAI SIMBOL xvi

SENARAI SINGKATAN

xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tinjauan Umum 1

1.2 Permasalahan Kajian 4

1.3 Objektif Kajian 6

1.4 Skop Kajian 6

1.5 Keaslian Penyelidikan 7

1.6 Susunan Tesis 7

BAB II KAJIAN KEPUSTAKAAN

2.1 Pengenalan 9

2.2 Istilah Penting Dalam Kajian 9

2.3 Teori Plasmonik 10

Page 5: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

vii

2.4 Perkembangan Dalam Penyelidikan Sensor Plasmonik 16

2.5 Pembangunan Dalam Penyediaan Bahan Nanohablur

Sebagai Sensor Plasmonik

21

2.6 Asid Borik 23

2.6.1 Sifat dan Sumber Asid Borik 23

2.6.2 Penggunaan Asid Borik 24

2.6.3 Kesan Asid Borik Terhadap Kesihatan Manusia 24

2.6.4 Jenis-jenis Pengesanan Asid Borik 25

BAB III SINTESIS NANOHABLUR EMAS

3.1 Pengenalan 27

3.2 Penyediaan Nanohablur Emas 27

3.2.1 Bahan 28

3.2.2 Sintesis Nanohablur Emas 33

3.3 Pencirian 43

3.3.1 Pencirian struktur 44

3.3.2 Pencirian morfologi 44

3.3.3 Pencirian optik 45

3.4 Hasil dan Perbincangan 45

3.4.1 Kesan masa pembenihan nanohablur emas

tanpa kehadiran polimer kation, poli-L-lisina

(PLL)

45

3.4.2 Kesan peratusan polimer kation, poli-L-lisina

(PLL) ke atas pertumbuhan nanohablur emas

54

3.4.3 Kesan bilangan proses pembenihan ke atas

pertumbuhan nanohablur emas

61

3.4.4 Kesan masa pertumbuhan ke atas pertumbuhan

nanohablur emas

65

3.5 Ringkasan Hasil 70

BAB IV PENGESANAN ASID BORIK

4.1 Pengenalan 74

4.2 Kaedah Kajian 74

Page 6: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

viii

4.2.1 Rekabentuk Sistem Sensor 74

4.2.2 Pengoperasian Sensor 78

4.2.3 Penyediaan Larutan Asid Borik 79

4.2.4 Ujikaji Penderiaan Sensor 80

4.3 Hasil dan Perbincangan 81

4.3.1 Kajian penderiaan nanohablur emas sebagai

bahan penderia terhadap pengesanan asid borik

81

4.3.2 Kajian kesan variasi kepadatan nanohablur

emas per luas permukaan terhadap kepekaan

penderiaan asid borik

87

4.3.3 Kajian kesan variasi kepadatan nanoplat emas

per luas permukaan terhadap kepekaan

penderiaan asid borik

90

4.3.4 Kajian kesan variasi kepekatan asid borik

terhadap kepekaan penderiaan sensor

nanohablur emas

95

4.4 Ringkasan Hasil

101

BAB V KESIMPULAN

5.1 Ringkasan Hasil 104

5.2 Kesimpulan 107

5.3 Cadangan Penyelidikan Akan Datang 108

RUJUKAN 115

LAMPIRAN

A Senarai Penerbitan 121

Page 7: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

ix

SENARAI ILUSTRASI

No. Rajah Halaman

2.1 Skematik menunjukkan (A) plasmon permukaan (B) plasmon

permukaan setempat antara logam dan medium dielektrik.

11

2.2 Skematik menunjukkan resonans plasmon permukaan

setempat bagi nanozarah emas

13

2.3 Model LSPR untuk pelbagai bentuk nanohablur logam

beserta spektrum optik.

15

2.4 Konfigurasi Otto dan Kretschmann – Raether 17

2.5 Cawan Lycurgus yang disinari dengan lampu dari bahagian

dalam (kanan) dan luar (kiri)

18

2.6 Penggunaan surfaktan CTAB dalam filem vanadium dioksida

bagi penghasilan struktur nanoporos.

22

2.7 Struktur kimia asid borik 23

3.1 Struktur kimia hidrogen tetrakloroaurat(III)trihidrat 28

3.2 Struktur kimia trinatrium sitrat 29

3.3 Struktur kimia natrium borohidrida 29

3.4 Struktur kimia CTAB 30

3.5 Struktur kimia poli (vinilpirolidon) (PVP) 31

3.6 Struktur kimia asid askorbik 31

3.7 Struktur kimia monomer poli-L-lisina 32

3.8 Carta alir keseluruhan proses sintesis nanohablur emas 33

3.9 Carta alir pencucian substrat kuartza dan ITO 34

3.10 Tahapan proses rawatan PLL pada permukaan substrat. 35

3.11 Carta alir protokol pembenihan nanohablur emas di atas

permukaan substrat

37

3.12 Tahapan proses pembenihan nanohablur emas. 37

Page 8: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

x

3.13 Skematik proses sintesis pembenihan nanohablur emas. 38

3.14 Carta alir protokol pertumbuhan nanohablur emas di atas

permukaan substrat

40

3.15 Tahapan proses penumbuhan nanohablur emas. 40

3.16 Skematik proses sintesis pertumbuhan nanohablur emas. 41

3.17 Pola belauan sinar-X dari nanohablur emas bagi kajian

bilangan proses pembenihan

47

3.18 Gambar FESEM bagi setiap sampel dengan variasi tempoh

masa pembenihan (A), (D) MP1, (B), (E) MP2 dan (C), (F)

MP3. Skala bagi imej (A) - (C) ialah 10 µm dan (D) - (F)

ialah 100 nm

49

3.19 Gambar FESEM bagi setiap bentuk yang terhasil selepas

proses pertumbuhan nanohablur emas bagi saiz besar (A)

heksagon (B) semi heksagon (C) segitiga (D) rod dan (E)

sfera dan bentuk lain. (F) Pertumbuhan bagi saiz yang kecil

(1) heksagon (2) semi heksagon (3) segitiga (4) rod dan (5)

sfera poligon dan bentuk lain. Skala bagi setiap imej ialah

100 nm.

50

3.20 Serapan optik nanoplat emas dengan variasi masa

pembenihan

53

3.21 Pola belauan sinar-X dari nanohablur emas bagi kajian kesan

peratusan PLL

55

3.22 Gambar FESEM bagi setiap sampel dengan variasi kesan

peratusan PLL (A), (D) PL0, (B),(E) PL1 (C),(G) PL5 dan

(D),(H) PL10 ke atas pertumbuhan nanohablur emas. Skala

bagi imej (A) - (D) ialah 10 µm dan (E) - (H) ialah 100 nm.

57

3.23 Skematik bagi menunjukkan lapisan cas positif mengikut

peratusan PLL

59

3.24 Serapan optik nanohablur emas dengan variasi kesan

peratusan PLL

60

3.25 Pola belauan sinar-X dari nanohablur emas bagi kajian

bilangan proses pembenihan

61

3.26 Gambar FESEM bagi setiap sampel dengan variasi bilangan

proses pembenihan (A), (D) - NP1, (B),(E) - NP2, (C), (F) -

NP3. Skala bagi imej (A) - (C) ialah 10 µm dan (D) - (F)

ialah 100 nm.

62

Page 9: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

xi

3.27 Serapan optik nanohablur emas dengan variasi bilangan

proses pembenihan

64

3.28 Pola belauan sinar-X dari nanohablur emas bagi kajian masa

pertumbuhan

65

3.29 Gambar FESEM bagi setiap sampel dengan variasi masa

pertumbuhan (A),(G) GT0.5, (B),(H) GT1, (C),(I) GT5,

(D),(J) GT8, (E),(K) GT12, dan (F),(L) GT18 ke atas

pertumbuhan nanohablur emas. Skala bagi imej (A) - (F)

ialah 10 µm dan (G) - (L) ialah 100 nm.

68

3.30 Serapan optik nanoplat emas dengan variasi masa

pertumbuhan

70

3.31 Carta alir keseluruhan proses bagi pertumbuhan nanohablur

emas.

71

4.1 Sistem sensor optik bagi penderiaan asid borik 75

4.2 Spektrum serapan nanohablur emas dalam medium (A)

udara, (B) air dan (C) asid borik berkepekatan 10 mM

82

4.3 Skematik menunjukkan medan elektrik aruhan hasil interaksi

gelombang elektromagnet cahaya dengan elektron bebas

dalam bahan emas.

84

4.4 Kestabilan keamatan puncak spektrum serapan nanoplat

emas terhadap masa di dalam asid borik berkepekatan 10

mM.

86

4.5 Ujikaji kebolehulangan keamatan puncak serapan nanohablur

emas dalam air dan asid borik (kepekatan 10 mM) untuk lima

kitaran. Garis putus-putus berpadanan dengan purata bacaan

puncak keamatan dalam medium asid borik.

87

4.6 Perubahan kedudukan puncak resonans t-SPR nanohablur

emas dalam asid borik 1 mM melawan peratusan kepadatan

nanohablur beserta bar ralat.

89

4.7 Perubahan keamatan puncak resonans t-SPR nanohablur

emas dalam asid borik 1 mM melawan peratusan kepadatan

nanohablur beserta bar ralat.

90

4.8 Perubahan kedudukan puncak resonans t-SPR nanoplat emas

dalam asid borik 1 mM melawan peratusan kepadatan

nanoplat beserta bar ralat.

92

4.9 Perubahan kedudukan puncak resonans l-SPR nanoplat emas

dalam asid borik 1 mM melawan peratusan kepadatan

93

Page 10: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

xii

nanoplat beserta bar ralat.

4.10 Perubahan puncak keamatan t-SPR nanoplat emas dalam asid

borik 1 mM melawan peratusan pertumbuhan nanoplat

beserta bar ralat.

94

4.11 Perubahan puncak keamatan l-SPR nanoplat emas dalam asid

borik 1 mM melawan peratusan pertumbuhan nanoplat

beserta bar ralat.

94

4.12 Spektrum serapan optik dengan nanohablur emas

berkepadatan 93.5 % dan nanoplat emas 59.4 % untuk variasi

kepekatan asid borik dari 0.01 mM – 100 mM.

97

4.13 Perubahan kedudukan puncak resonans t-SPR nanoplat emas

dalam terhadap variasi kepekatan asid borik beserta bar ralat.

Gambar kecil adalah hasil sensor dalam skala normal.

97

4.14 Perubahan kedudukan puncak resonans l-SPR nanoplat emas

dalam terhadap variasi kepekatan asid borik beserta bar ralat.

99

4.15 Perubahan keamatan puncak resonans t-SPR nanoplat emas

dalam terhadap variasi kepekatan asid borik beserta bar

ralat.Perubahan keamatan puncak resonans l-SPR nanoplat

emas dalam terhadap variasi kepekatan asid borik beserta bar

ralat.

100

4.16 Perubahan keamatan puncak resonans l-SPR nanoplat emas

dalam terhadap variasi kepekatan asid borik beserta bar ralat.

100

No. Gambar Halaman

3.1 Hasil akhir substrat setelah melalui proses pembenihan dan

pertumbuhan nanohablur emas

46

4.1 Rekabentuk kebuk sensor (A) Kebuk sensor (B) Laci sensor 77

Page 11: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

xiii

SENARAI JADUAL

No. Jadual Halaman

2.1 Frekuensi plasma bagi beberapa bentuk geometri logam 12

3.1 Variasi sampel nanohablur emas dengan parameter sintesis. 43

3.2 Bacaan kedudukan puncak dan keamatan yang dicerap hasil

kajian tempoh masa pembenihan tanpa kehadiran PLL

48

3.3 Analisis kepadatan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi masa pembenihan

51

3.4 Analisis peratusan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi masa pembenihan

52

3.5 Bacaan kedudukan puncak dan keamatan yang dicerap hasil

kajian peratusan PLL ke atas pertumbuhan nanohablur emas

55

3.6 Analisis kepadatan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi masa pembenihan

57

3.7 Analisis peratusan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi peratusan PLL

58

3.8 Bacaan kedudukan puncak dan keamatan yang dicerap hasil

kajian bilangan proses pembenihan

62

3.9 Analisis kepadatan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi bilangan proses pembenihan

63

3.10 Analisis peratusan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi bilangan proses pembenihan

63

3.11 Bacaan kedudukan puncak dan keamatan yang dicerap yang

dicerap hasil kajian masa pertumbuhan

66

3.12 Analisis kepadatan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi masa pertumbuhan

69

3.13 Analisis peratusan hasil pertumbuhan nanohablur mengikut

bentuk hasil kajian variasi masa pertumbuhan

69

4.1 Bacaan keamatan dan kedudukan puncak t-SPR dan l-SPR 83

4.2 Senarai sampel bagi kajian kesan kepadatan nanohablur

emas

88

4.3 Senarai sampel bagi kajian kesan kepadatan nanoplat emas 91

Page 12: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

xiv

4.4 Variasi kepekatan asid borik yang digunakan dalam kajian 96

4.5 Perbandingan kaedah pengesanan asid borik oleh penyelidik

lain

102

Page 13: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

xv

SENARAI SIMBOL

E(λ) Medan elektrik sinaran yang susut oleh serapan dan serakan

Rayleigh

NA Ketumpatan elektron pada permukaan logam

a Jejari nanosfera logam

λ Panjang gelombang sinaran yang diserap

εm Pemalar dielektrik medium sekitar nanozarah logam

εr Bahagian nyata fungsi dielektrik nanozarah logam

εi Bahagian khayalan fungsi dielektrik nanozarah logam

m Indeks biasan pukal hasil tindakbalas nanozarah. Dikenali

juga sebagai faktor kepekaan (dalam nm per unit indeks

biasan,RIU)

Δn Perubahan indeks bias yang diaruhkan oleh analit

d Ketebalan berkesan (dalam nm) lapisan penyerap, iaitu

nanohablur emas

ld Cirian panjang susutan medan elektromagnet

nanalit Indeks bias berkesan analit (dalam RIU), contohnya asid

borik

nmedium Indeks bias medium bahan rujukan (dalam RIU), contohnya

air

ΔI Perubahan Keamatan

Δλ Perubahan Panjang Gelombang

ϕ Fraksi Kemolaran

Page 14: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

xvi

SENARAI SINGKATAN

SP Plasmon Permukaan

SPR Resonans Plasmon Permukaan

LSPR Resonans Plasmon Permukaan Setempat

t-SPR Resonans Plasmon Permukaan Melintang

l-SPR Resonans Plasmon Permukaan Membujur

CTAB Setiltrimetil Ammonium Bromida

PVP Poli (Vinilpirolidon)

PLL Poli-L-lisina

ITO Indium Timah Oksida

FESEM Mikroskopi Imbasan Elektron Pancaran Medan

XRD Pembelauan Sinar-X

FCC Kubus Berpusat Muka

JCPDS Joint Committee on Power Diffraction Standards

WHO Pertubuhan Kesihatan Sedunia

FAO Pertubuhan Makanan dan Pertanian

SERS Spektroskopi Raman Permukaan-Diperkuat

Page 15: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 TINJAUAN UMUM

Plasmon permukaan adalah suatu fenomena optik yang terhasil dari ayunan kolektif

elektron bebas pada permukaan logam adi seperti emas, perak dan plumbum apabila

disinari gelombang elektromagnet cahaya (Abdelghani&Jaffrezic-Renault 2001;

Mayer&Hafner 2011). Ayunan elektron bebas tersebut menyebabkan berlakunya

perambatan gelombang medan elektrik sepanjang permukaan logam. Fenomena ini

menjadi lebih menarik apabila logam berbentuk nanozarah yang mempunyai saiz lebih

kecil berbanding dengan panjang gelombang cahaya (Brigo et al. 2013; Chau et al.

2006; Scaffardi&Tocho 2006). Dalam keadaan ini, gelombang medan elektrik dari

ayunan elektron bebas tidak lagi merambat seperti pada bahan pukal logam sebaliknya

ia menghasilkan ayunan setempat pada permukaan nanozarah dan mengunjur sedikit

ke dalam medium dielektrik sekitar nanozarah. Fenomena ini boleh dikesan dengan

mencerap spektrum serapan optik logam berkenaan yang memperlihatkan puncak

serapan pada panjang gelombang tertentu yang dikenali sebagai Resonans Plasmon

Permukaan Setempat (LSPR) (Sannomiya&Vörös 2011).

Fenomena LSPR memiliki beberapa sifat yang unik yang menarik minat ramai

penyelidik untuk digunakan dalam pelbagai bidang kajian. Antaranya, (Fauzia et al.

2013) telah menumbuhkan nanozarah emas di atas permukaan peranti sel suria dan

kesan plasmonik nanozarah tersebut berjaya meningkatkan kecekapan peranti

tersebut. Penyelidik (Khalavka et al. 2009) telah membuktikan bahawa aktiviti katalis

berjaya ditingkatkan sebanyak empat kali ganda menggunakan kesan plasmonik

nanorod emas dengan struktur berongga. Dalam bidang spektroskopi Raman,

Page 16: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

2

penggunaan LSPR berjaya meningkatkan keamatan serakan Raman lipatan 106

- 108

kali. Teknik yang dikenali sebagai Spektroskopi Raman Permukaan-Diperkuat (Hirsch

et al.) (Hirsch et al.) telah menjadi peralatan yang paling peka untuk mengesan

pelbagai jenis molekul (Anker et al. 2008; Shu et al. 2014). Dalam bidang

bioperubatan, kesan plasmonik nanozarah emas telah digunakan bagi diagnosis awal

ke atas sel kanser oral (Kah et al. 2007) dan terapi kanser payudara (Hirsch et al.

2003)

Penggunaan LSPR yang paling meluas adalah dalam pembuatan sensor kerana

spektrum LSPR sangat sensitif kepada sifat dielektrik atau indeks bias medium

persekitaran (Sepúlveda et al. 2009). Pengoperasian sensor berasaskan LSPR (atau

lebih dikenali sebagai sensor plasmonik) dibuat berdasarkan kepada perubahan sifat

optik nanostruktur logam apabila diletakkan di dalam analit sama ada dalam bentuk

gas dan cecair (Gaiduk et al. 2014; Tao et al. 2014). Perubahan sifat optik tersebut

adalah anjakan puncak resonans spektrum serapan apabila sampel nanostruktur logam

diuji di dalam dua medium yang berbeza, iaitu medium rujukan dan medium analit.

Bagi medium udara, medium rujukan biasanya adalah gas nitrogen kerana sifat lengai

gas tersebut. Manakala bagi medium cecair, air tulen nyahion dipilih menjadi medium

rujukan. Antara kelebihan sensor jenis ini ialah pengesanan bahan analit boleh dibuat

secara langsung tanpa mengubah sifat kimia bahan analit tersebut (Chau et al. 2006;

Swalen et al. 1980).

Antara penyelidikan menggunakan sensor plasmonik yang telah dijalankan

ialah pengesanan larutan formilin menggunakan nanosfera dan nanorod emas sebagai

bahan penderia (Nengsih, Umar, Salleh & Oyama 2012). Dalam bidang perubatan

sensor plasmonik diguna bagi mengesan penanda biologi untuk penyakit Alzheimer

(Haes et al. 2005; Yang et al. 2014) dan sel kanser (Ma et al. 2014). Manakala, bagi

penggunaan sensor plasmonik menggunakan medium udara, antara penyelidikan yang

telah dijalankan ialah dari kumpulan penyelidik Kreno (Kreno et al. 2010) yang

mengesan gas karbon dioksida (CO2) dan sulfur heksafluorida (SF6).

Page 17: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

3

Beberapa makalah yang mengulas penggunaan sensor plamonik telah

diterbitkan antaranya (Anker et al. 2008; Homola et al. 1999; Mayer&Hafner 2011;

Sepúlveda et al. 2009). Di antara perkara penting yang dibahas dalam makalah

tersebut adalah kepekaan sensor plasmonik sangat bergantung kepada bentuk dan saiz

nanozarah. Kemajuan dalam bidang nanoteknologi telah berjaya menghasilkan

berbagai bentuk nanozarah menerusi pendekatan kaedah fizik atau kimia. Kaedah

fizik yang menggunakan pendekatan yang dikenali sebagai “atas - ke bawah” adalah

dengan mengukir filem ultra nipis logam menerusi teknik litografi alur elektron

(Corbierre et al. 2005) atau fotolitografi (Sun et al. 2006). Litografi alur elektron

memerlukan kos peralatan yang tinggi dan proses penyediaan yang lama. Manakala

fotolitografi pula terhad pada saiz substrat yang telah ditetapkan. Penyediaan

nanologam melalui kaedah kimia yang dikenali sebagai pendekatan “bawah - ke atas”

adalah menerusi proses sintesis nanohablur. Teknik ini lebih ringkas dan mudah

dibandingkan dengan kaedah fizik, tetapi perlu ketelitian yang tinggi untuk mengawal

tindak balas kimia (Oyama et al. 2011).

Pelbagai kaedah kimia telah dilaporkan untuk menyediakan logam

nanostruktur logam antaranya kaedah pertumbuhan dengan berantara pembenihan (Ali

Umar&Oyama 2006; Chen et al. 2014), elektrokimia (Huang et al. 2006) dan

penurunan fotokimia (Jana et al. 2001; Ji et al. 2007). Akan tetapi, kaedah

pertumbuhan dengan berantara pembenihan lebih kerap digunakan kerana proses

penyediaannya yang lebih ringkas serta dapat menghasilkan nanologam yang lebih

banyak dan berkualiti. Menerusi kaedah ini juga berbagai variasi bentuk nanozarah

berhasil disintesis seperti nonosfera (Chang et al. 2014; Kajita&Oyama 2011),

nanorod (Cao et al. 2014; Nikoobakht&El-Sayed 2003), nanoprisma (Millstone et al.

2006), nanodawai (Murphy&Jana 2002), dan nanoplat (Ali Umar et al. 2010; Yi et al.

2012). Selain dari itu, pelbagai jenis bahan logam turut dikaji menggunakan kaedah

pertumbuhan dengan berantara pembenihan kaedah ini seperti emas (Chang et al.

2014; Nengsih, Umar, Salleh & Oyama 2012), perak (Jiang&Liu 2003; Xu&Zhang

2014) , platinum (Balouch et al. 2013; Yuan et al. 2008) dan paladium (Gao et al.

2005; Umar&Oyama 2008). Nanologam emas lebih menjadi pilihan dan banyak

digunakan kerana sifatnya yang stabil dan bioserasi (Petryayeva&Krull 2011).

Page 18: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

4

Salah satu bidang kajian yang menarik perhatian para penyelidik adalah

potensi penggunaan sensor plasmonik untuk mengesan bahan toksik di dalam

persekitaran, makanan dan bahan kegunaan harian. Di dalam kajian tesis ini, asid

borik telah dipilih sebagai bahan analit. Asid borik merupakan salah satu bahan kimia

merbahaya dan beracun dan digunakan sebagai pestisid (Cox 2004) untuk membunuh

hama, fungi, tumbuhan dan serangga seperti lipas, kulat kayu dan lalat. Selain itu,

ianya sering digunakan sebagai salah satu pengawet (See et al. 2010) di dalam

pemprosesan makanan seperti mi, produk makanan laut, produk tenusu dan produk

daging terutama di dalam perusahaan Industri Kecil dan Sederhana. Asid borik telah

diisytiharkan tidak selamat digunakan sebagai penambah perasa di dalam makanan

oleh Jawatankuasa Pakar Pertubuhan Makanan dan Kesihatan Sedunia (FAO / WHO)

(Alinorm 1963). Dos asid borik yang boleh membawa maut adalah adalah 3 - 6 g

untuk bayi dan 15 - 20 g untuk orang dewasa (Litovitz et al. 1988) manakala

pendedahan terhadap asid borik dalam kuantiti yang banyak dan tempoh yang lama

boleh menghasilkan gejala toksik termasuk muntah-muntah, cirit-birit dan sakit perut.

1.2 PERMASALAHAN KAJIAN

Di dalam penggunaan sensor plasmonik, kepekaan sensor banyak bergantung pada

bentuk nanohablur logam. Kajian menunjukkan nanohablur emas berbentuk sfera

sering digunakan secara meluas sebagai bahan penderia kerana bentuknya yang stabil

dan lebih mudah dihasilkan (Ding et al. 2014; Kawaguchi et al. 2008). Namun

demikian, nanosfera emas yang mempunyai satu paksi hanya menghasilkan satu jalur

serapan tunggal yang dikaitkan dengan resonans plasmon permukaan melintang (t-

SPR). Dua parameter; perubahan keamatan serta panjang gelombang puncak serapan

resonans digunakan untuk menguji kepekaan sensor.

Nanohablur emas yang mempunyai lebih dari dua paksi seperti nanoplat dapat

menghasilkan dua jalur serapan, iaitu resonans plasmon permukaan melintang (t-SPR)

dan resonans plasmon permukaan membujur (l-SPR). Kewujudan dua jalur serapan ini

boleh menambah jumlah parameter penderiaan kepada empat parameter dan sekaligus

meningkatkan keupayaan sensor yang digunakan. Sehingga kini (pada masa

penyelidikan tesis dimulakan), belum ada laporan tentang penggunaan nanoplat emas

Page 19: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

5

sebagai bahan penderia sensor plasmonik. Dengan itu, kajian dalam tesis telah

memilih nanohablur emas berbentuk nanoplat sebagai bahan penderia sensor

plasmonik.

Cabaran bagi kajian ini adalah menumbuhkan nanohablur emas berbentuk

nanoplat di atas substrat lutsinar, kuartza. Pelbagai teknik telah dilaporkan bagi

penyediaan nanohablur emas berbentuk nanoplat (Chu et al. 2006; Miranda et al.

2010). Pendekatan yang dipilih dalam kajian ini adalah proses sintesis kimia basah

yang dikenali sebagai kaedah pertumbuhan berantara pembenihan. Kaedah ini

menggunakan pendekatan “bawah - ke atas” yang lebih mudah dan ringkas di dalam

suhu bilik. Pemilihan logam emas pula adalah kerana ianya menghasilkan puncak

serapan resonans yang dapat dicerap melalui spektrum serapan optik. Selain itu,

logam ini juga bersifat yang stabil dan bioserasi berbanding logam lain seperti perak.

Di Malaysia, asid borik diguna secara tidak sah dan meluas dalam industri

makanan. Proses kawalannya sukar kerana memerlukan suatu sistem sensor yang

mesra pengguna. Asid borik adalah asid yang lemah dan pengesanan bahan kimia ini

biasanya dilakukan secara tidak langsung menggunakan kaedah kimia di dalam

makmal seperti pentitratan mannitol, kolorimetrik dan spektrofotometri (See et al.

2010). Kaedah ini memerlukan kuantiti sampel yang banyak serta prosedur ujian yang

kompleks. Bagi kaedah konvensional pula, ujian menggunakan kertas kunyit telah

dijalankan sebelum ini di mana kehadiran asid borik dibuktikan dengan penukaran

warna kertas tersebut dari warna merah ke warna biru kehijauan yang gelap. Kaedah

ujian seperti ini kadangkala memberikan keputusan yang tidak tepat dan kurang sesuai

digunakan di dalam analisis kuantitatif. Kajian tesis ini mencadangkan suatu kaedah

alternatif mengesan asid borik iaitu mengguna sensor plasmonik. Penggunaan sensor

plasmonik dapat mengesan kehadiran asid borik secara langsung dengan melarutkan

asid borik di dalam air. Oleh itu, ianya lebih cepat dan mudah berbanding sebahagian

teknik pengesanan yang lain.

Page 20: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

6

1.3 OBJEKTIF KAJIAN

Objektif kajian ini adalah seperti berikut:

1. Mengkaji kesan variasi parameter penyediaan nanohablur emas ke atas bentuk,

kepadatan pertumbuhan dan sifat plasmonik. Parameter tersebut adalah masa

pembenihan, penggunaan kation polimer poli-L-lisina di dalam proses

pembenihan, bilangan proses pembenihan dan masa pertumbuhan.

2. Mengkaji kesan kepadatan pertumbuhan nanohablur emas dan nanoplat emas

terhadap penderiaan asid borik berasaskan sifat resonans plasmon permukaan

(LSPR).

3. Mengkaji hubungan kepekaan penderiaan asid borik terhadap kepekatan

larutan asid borik.

1.4 SKOP KAJIAN

Skop kajian dalam tesis ini adalah menumbuhkan nanohablur emas dengan penekanan

khusus terhadap nanoplat emas di atas substrat kuarza untuk digunakan sebagai bahan

penderia bagi mengesan asid borik. Kajian ke atas sifat penderiaan nanohablur emas

dilakukan berasaskan sifat resonans plasmon permukaan setempat (LSPR) terhadap

kehadiran asid borik di dalam larutan air.

Skop khusus tesis ini adalah:

1. Mengkaji pertumbuhan nanohablur dan nanoplat emas dengan penekanan

khusus terhadap nanoplat emas menggunakan kaedah pembenihan berantara

pertumbuhan.

2. Mengkaji penderiaan asid borik menggunakan sifat resonans plasmon

permukaan setempat (LSPR) nanohablur emas dan nanoplat emas.

Page 21: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

7

1.5 KEASLIAN PENYELIDIKAN

Penemuan utama dalam kajian ini adalah seperti berikut;

1. Penggunaan lapisan filem polimer kation poli-L-lisina (PLL) di atas substrat

sebelum proses pembenihan berjaya meningkatkan kepadatan hasil

pertumbuhan nanoplat emas. Sehingga tesis ini ditulis, didapati tiada kajian

lain yang menggunakan PLL bagi meningkatkan kepadatan pertumbuhan

nanoplat emas.

2. Penggunaan nanoplat emas sebagai bahan penderia berhasil memberi

parameter tambahan bagi mengesan asid borik menggunakan sensor

plasmonik, iaitu menerusi puncak resonans resonans plasmon permukaan

membujur (l-SPR).

1.6 SUSUNAN TESIS

Tesis ini telah disusun kepada lima bab utama. Bab 1 memperkenalkan tentang

penyelidikan yang dijalankan termasuk permasalahan kajian, objektif dan skop tesis

serta mengemukakan keaslian dalam penyelidikan ini.

Bab 2 mengupas kajian kepustakaan dalam penyelidikan yang merangkumi

istilah dan teori yang berkaitan dengan kajian serta perkembangan dalam penyelidikan

sensor plasmonik dan bahan penderia dari kajian-kajian yang lepas. Turut

dikemukakan latar belakang bahan analit yang digunakan dalam penyelidikan iaitu

asid borik.

Bab 3 melaporkan tentang metodologi dan hasil kajian dari sintesis nanohablur

emas yang telah dilakukan. Bab 4 pula membincangkan tentang metodologi dan hasil

kajian sensor plasmonik terhadap pengesanan asid borik.

Page 22: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

8

Di dalam Bab 5, segala hasil penyelidikan dalam penyediaan bahan penderia

nanohablur emas dan sensor yang telah dibuat telah dirumuskan. Selain itu, cadangan

bagi penambahbaikan penyelidikan di masa akan datang turut disertakan.

Page 23: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

BAB II

KAJIAN KEPUSTAKAAN

2.1 PENGENALAN

Bab ini bertujuan memberikan kajian latar belakang mengenai penumbuhan

nanohablur emas dan perkara yang berkaitan dengan sensor plasmonik. Bab ini

dibahagikan kepada beberapa bahagian. Bahagian 2.2 akan memperkenalkan beberapa

istilah yang berkaitan dengan fenomena plasmonik yang digunakan dalam kajian ini.

Bahagian 2.3 akan menerangkan mengenai teori plasmonik yang skopnya terhad

untuk kegunaan sensor. Bahagian 2.4 memberi kajian kepustakaan mengenai

perkembangan dalam penyelidikan sensor plasmonik. Bahagian 2.5 akan

menceritakan kajian kepustakaan tentang penyediaan bahan nanohablur sebagai bahan

penderia sensor plasmonik manakala Bahagian 2.6 akan dikemukakan maklumat

ringkas latar belakang mengenai asid borik yang digunakan sebagai analit dalam

kajian ini.

2.2 ISTILAH PENTING DALAM KAJIAN

Logam adi - kumpulan logam yang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap

hakisan dan pengoksidaan tidak seperti kebanyakan logam asas yang lain. Contoh

bahan logam yang termasuk dalam kumpulan ini adalah emas, platinum, perak dan

rhodium.

Plasma - Elektron bebas yang berkumpul di permukaan logam ini digambarkan seperti

awan cas yang berketumpatan tinggi. Keadaan ini berlaku kerana medan elektrik di

dalam logam adalah sifar.

Page 24: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

10

Plasmon - Gelombang plasma yang terkuantum atau bergerak secara sejajar dengan

medan elektrik luar yang terdiri daripada gelombang cahaya yang menyinari

permukaan logam.

Plasmon permukaan - Kumpulan plasmon yang bergerak di atas permukaan logam

dan di sekitar bahan dielektrik (contohnya air atau udara ) yang bersentuhan dengan

permukaan logam dan berlaku pada bahan logam pukal yang mempunyai saiz ≥ 100

nm.

Plasmon permukaan setempat - Sama seperti plasmon permukaan, tetapi untuk logam

bahan yang berstruktur nano (≤ 100 nm) dan medan elektrik hanya bertumpu pada

nanozarah logam tersebut.

Plasmonik - Fenomena berkaitan plasmon yang hanya berlaku pada permukaan logam

adi sahaja.

2.3 TEORI PLASMONIK

Logam adi mempunyai banyak elektron bebas yang berkumpul di permukaan logam.

Keadaan ini berlaku kerana medan elektrik di dalam logam adalah sifar. Apabila

terdapat satu medan elektrik luar berada pada permukaan logam, ia akan

mempengaruhi elektron bebas untuk bergerak mengikut arah medan elektrik tersebut.

Yang menarik adalah apabila medan elektrik itu adalah dari gelombang elektromagnet

cahaya yang dipancarkan ke permukaan logam, awan elektron bebas (plasma) akan

berayun secara kolektif sejajar dengan gelombang cahaya yang dipanggil plasmon.

Bagi bahan pukal, kumpulan plasmon akan bergerak di atas permukaan logam dan di

sekitar bahan dielektrik (contohnya air atau udara) yang bersentuhan dengan

permukaan logam. Fenomena optik ini dikenali sebagai plasmon permukaan (SP).

Perkembangan dalam bidang nanoteknologi telah berjaya menghasilkan hablur

logam bersaiz dalam skala nanometer. Pada logam berstruktur nano, didapati

gelombang medan elektrik dari ayunan elektron bebas tidak lagi boleh merambat

Page 25: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

11

seperti pada bahan pukal logam. Sebaliknya ia menghasilkan ayunan setempat pada

permukaan nanozarah dan mengunjur sedikit ke dalam medium dielektrik sekitar

nanozarah yang dikenali sebagai Plasmon Permukaan Setempat (LSP). Rajah 2.1

menunjukkan skematik perambatan plasmon pada permukaan antara muka logam

berbentuk pukal (Plasmon Permukaan) dan nanozarah (Plasmon Permukaan Setempat)

dengan medium dielektrik (Cao et al. 2014).

Rajah 2.1 Skematik menunjukkan (A) plasmon permukaan (B) plasmon permukaan

setempat antara logam dan medium dielektrik.

Sumber : Ubahsuai daripada Cao et al. (2014)

Rajah 2.2 menunjukkan gelombang elektromagnet cahaya yang mengaruhi

ayunan elektron bebas pada permukaan logam dengan frekuensi ayunan elektron

bebas itu sama dengan frekuensi gelombang cahaya. Frekuensi ayunan elektron

tersebut dinamakan frekuensi plasma. Bagi suatu logam pukal, frekuensi plasma dapat

ditentukan menggunakan persamaan 2.1 (Mulvaney 1996).

2

1

2

m

Ne

o

p

(2.1)

Medium air

Logam pukal

+ + + - - - + + + - - -

Medium Dielektrik

+ + +

- - -

Nanozarah

logam

Medium Dielektrik

(A) (B)

Page 26: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

12

ωp

N

e

λ

εo

m

=

=

=

=

=

=

Frekuensi plasma

Ketumpatan elektron pada permukaan logam

Cas elektron

Panjang gelombang sinaran yang diserap

Pemalar dielektrik dalam ruang bebas

Jisim berkesan bagi elektron

Nilai p bersandar kepada N maka frekuensi ini bergantung kepada jenis

logam. Selain itu, nilai frekuensi plasma ini turut bergantung kepada bentuk geometri

logam seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2. 1 (Kreibig&Vollmer 1995).

Jadual 2. 1 Frekuensi plasma bagi beberapa bentuk geometri logam

Geometri Bahan Frekuensi Plasma

Pukal

Permukaan bersatah

Sfera

Elipsoid

ωp

ωp LM

Dalam saling tindakan antara plama pada permukaan nanozarah dengan

gelombang cahaya tersebut, sebahagian foton diserap dan sebahagian lagi diserakkan.

Pada frekuensi cahaya tertentu berlaku penyerapan yang maksimum yang dikenali

sebagai Resonans Plasmon Permukaan Setempat (LSPR). Fenomena LSPR ini boleh

dikesan dengan mencerap spektrum serapan optik logam yang memperlihatkan

puncak serapan resonans. Frekuensi resonans ini bergantung kepada komposisi, saiz

dan bentuk geometri nanozarah, serta sifat dielektrik medium persekitaran dan jarak

pemisahan antara nanozarah (Petryayeva&Krull 2011).

Page 27: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

13

Rajah 2.2 Skematik menunjukkan resonans plasmon permukaan setempat bagi

nanozarah emas

Sumber : Ubahsuai daripada Petryayeva&Krull (2011)

Teori klasik Mie (Mie 1908) telah digunakan bagi menerangkan hubungan

saling tindakan antara cahaya dengan nanozarah logam. Dalam teori ini, Mie

menyatakan bahawa bagi nanosfera yang mempunyai diameter kurang dari panjang

gelombang (λ) elektromagnetik (2a << λ), medan elektrik akan menembusi seluruh

zarah (a = jejari) nanozarah. Medan elektrik gelombang cahaya yang disusutkan oleh

suatu sfera logam boleh dikira menggunakan Persamaan 2.2 (Sagle et al. 2011).

22

2/33

)2()10ln(

24)(

imr

imAaNE

(2.2)

E(λ)

NA

a

λ

εm

εr

εi

=

=

=

=

=

=

=

Medan elektrik sinaran yang susut oleh serapan dan serakan Rayleigh

Ketumpatan elektron pada permukaan logam

Jejari nanosfera logam

Panjang gelombang sinaran yang diserap

Pemalar dielektrik medium sekitar nanozarah logam

Bahagian nyata fungsi dielektrik nanozarah logam

Bahagian khayalan fungsi dielektrik nanozarah logam

Page 28: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

14

Di mana nilai 2

)(E adalah berkadaran dengan keamatan sinaran tenaga yang

diserap.

Bagi nanohablur berbentuk sfera, resonans berlaku pada keadaan (εr +

2εm) ≅ 0. Untuk nanohablur berbentuk rod, sebutan (εr + 2εm) diganti dengan (εr + 𝜒

εm) di sini 𝜒 = nisbah aspek. Manakala bagi nanohablur berbentuk lain Purcell dan

Pennypacker (Purcell&Pennypacker 1973) mengemukakan kaedah Penghampiran

Kutub Diskret (DDA) iaitu dengan membahagikan nanohablur kepada zarah kecil

sebagai satu set subisipadu kubik kecil yang dikenali sebagai dwikutub. Saiz dwikutub

harus lebih kecil daripada panjang gelombang elektromagnet. Dwikutub ini akan

berinteraksi antara satu sama lain. Tindakbalas terhadap cahaya diukur dengan

mengira tindakbalas dari satu dwikutub di tengah-tengah setiap kiub kepada cahaya

yang diserap dan cahaya yang diserak keluar dari setiap kiub. Kesan tindakbalas

bergantung pada saiz, bentuk dan dimensi kubik.

Spektrum optik bagi pelbagai bentuk nanohablur logam (Hong et al. 2012;

Petryayeva&Krull 2011) telah ditunjukkan dalam Rajah 2.3. Dari rajah tersebut dapat

dilihat bahawa spektrum serapan nanoblur logam mempunyai dua puncak serapan,

kecuali nanohablur berbentuk sfera. Puncak serapan pertama adalah resonans plasmon

permukaan melintang (t-SPR), manakala puncak serapan kedua, pada panjang

gelombang panjang adalah hasil dari resonans plasmon permukaan membujur (l-SPR).

Puncak serapan t-SPR wujud bagi kesemua bentuk nanohablur logam. Bagi

nanohablur berbentuk sfera, ianya mempunyai bentuk yang simetri dan menghasilkan

hanya satu puncak serapan t-SPR yang berada dalam julat sekitar 500 nm - 600 nm

(Guerrero-Martínez et al. 2011). Kewujudan puncak serapan l-SPR bergantung pada

struktur nanohablur tersebut dengan bucu atau ketajaman pada nanohablur akan

menghasilkan satu puncak serapan (Petryayeva&Krull 2011). Oleh itu, struktur

nanohablur yang berbeza akan mempunyai puncak serapan pada panjang gelombang

yang berlainan (Tréguer-Delapierre et al. 2008). Kedudukan puncak serapan ini akan

beranjak dengan perubahan saiz dan bentuk nanohablur (Murray&Barnes 2007).

Dalam kajian ini, kewujudan puncak t-SPR dan l-SPR bagi nanohablur berbentuk

nanoplat akan dibincangkan lebih lanjut dalam bahagian 3.4 Bab 3.

Page 29: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

15

Rajah 2.3 Model LSPR untuk pelbagai bentuk nanohablur logam beserta spektrum

optik.

Sumber : Rujukan dari Hong et al. (2012), Petryayeva&Krull (2011)

Fenomena LSPR sangat dipengaruhi oleh sifat dielektrik atau indeks bias

medium persekitaran. Apabila berlaku perubahan medium dari medium rujukan ke

analit, kedudukan puncak resonans akan beranjak. Perubahan ini boleh dikira

menggunakan rumus dalam Persamaan 2.3 (Zhao et al. 2006) dan 2.4 (Anker et al.

2008) berikut:

Page 30: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

16

)rujukan medium()analit medium( maksmaksmaks (2.3)

))/2exp(1( dmaks ldnm

(2.4)

rujukananalit nnn (2.5)

λ

m

Δn

d

ld

nanalit

nmedium

=

=

=

=

=

=

=

Panjang gelombang

Indeks biasan pukal hasil tindakbalas nanozarah. Dikenali juga sebagai

faktor kepekaan (dalam nm per unit indeks biasan,RIU)

Perubahan indeks bias yang diaruhkan oleh analit

Ketebalan berkesan (dalam nm) lapisan penyerap, iaitu nanohablur emas

Cirian panjang susutan medan elektromagnet

Indeks bias berkesan analit (dalam RIU), contohnya asid borik

Indeks bias medium bahan rujukan (dalam RIU), contohnya air

Dalam nanosensor LSPR, dl ~ 5-15 nm atau ~ 1-3 % panjang gelombang

cahaya dan bersandar kepada saiz, bentuk dan komposisi nanozarah (Haes, Zou, et al.

2004(b)).

2.4 PERKEMBANGAN DALAM PENYELIDIKAN SENSOR PLASMONIK

Fenomena berkenaan plasmon permukaan telah dikesan buat kali pertama oleh Wood

(Wood 1912; Wood 1902) melalui penyelidikannya berkenaan pantulan cahaya dalam

pembelauan parutan logam. Dalam kajian tersebut, beliau menemui jalur gelap yang

sempit dalam imej pantulan, iaitu spektrum sumber cahaya yang berterusan ketika

logam parutan dipancarkan dengan cahaya polikromatik (tenaga dibelaukan). Beliau

melaporkan fenomena ini sebagai anomali Wood tetapi gagal untuk menerangkan dan

mengaitkan dengan kewujudan dan pengujaan plasmons permukaan. Kemudian,

Ritchie (Ritchie 1957) telah mengemukakan teori tentang kewujudan plasmon

permukaan (SP) dan menerangkan anomali Wood sebagai satu fenomena optik yang

dipanggil resonans plasmon permukaan (SPR).

Page 31: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

17

Penyelidikan ini dikembangkan oleh Otto (Otto 1968) dengan

memperkenalkan kaedah baru untuk menguja gelombang plasma permukaan (SP).

Otto telah menguja SP pada permukaan yang rata yang membolehkan berlakunya

pantulan penuh. Sementara itu, pada masa yang sama, Kretchsmann (Kretschmann

1972; Kretschmann&Raether 1968; Zhao et al. 2014) pula melaporkan bahawa SP

hanya akan berayun pada frekuensi cahaya tertentu. Ini menyebabkan keamatan

cahaya akan berkurang dalam spektrum pantulan pada gelombang di mana polarisasi

pantulan bergantung pada cahaya yang dipancarkan dari sudut yang berbeza. Rajah

2.4 menunjukkan perbezaan antara konfigurasi Otto dan Kretschmann. Konfigurasi

Kretschmann menunjukkan bahawa gandingan optimum untuk SP dicapai pada

panjang gelombang 500 nm bagi filem perak (Ag) dengan ketebalan 50 nm manakala

konfigurasi Otto mempunyai perbezaan kelebaran jurang udara sebanyak 500 nm.

Rajah 2.4 Konfigurasi Otto dan Kretschmann – Raether

Sumber : Ubahsuai daripada Otto (1968) dan Kretschmann (1972)

Fenomena plasmonik telah digunakan oleh artis pada zaman Empayar

Byzantine pada kurun ke - 4 selepas Masihi. Iaitu jauh lebih awal daripada kehadiran

penyelidikan saintifik berkenaan sifat optik logam nanostruktur. Artis pada zaman

tersebut telah menggunakan nanozarah emas yang mempunyai saiz berbeza bagi

menghasilkan pelbagai warna cerah di kaca artifak dan hasil seni. Contoh yang

terkenal adalah cawan Lycurgus yang mempunyai warna hijau apabila dipantulkan

logam

jurang gandingan

prismaq1

Geometri Otto

logam

prismaq1

Geometri Kretschmann-Raether

Page 32: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

18

cahaya dan warna merah apabila menyerap cahaya (Cai&Shalaev 2010) seperti yang

ditunjukkan dalam Rajah 2.5.

Rajah 2.5 Cawan Lycurgus yang disinari dengan lampu dari bahagian dalam

(kanan) dan luar (kiri)

Sumber : Ubahsuai dari Cai&Shalaev (2010)

Penyelidikan saintifik yang mengaitkan plasmon permukaan (SP) dengan sifat

optik bagi nanozarah logam telah dikemukakan dengan menggunakan teori serakan

cahaya yang dibangunkan oleh Gustav Mie (Kreibig&Zacharias 1970). Penyelidikan

tersebut telah melaporkan berkenaan tentang pengukuran jalur penyusutan tenaga

optik (optical extinction band) nanozarah dengan mengambil nanozarah emas dan

perak yang dimendapkan di atas satu medium yang mempunyai pekali dielektrik (εa) =

2.37 sebagai sampel. Hasil penyelidikan tersebut merumuskan bahawa kehilangan

tenaga dari nanozarah tersebut boleh ditafsirkan sebagai penyerapan dan pancaran

tenaga olehnya.

Sensor plasmonik pada peringkat awal adalah menggunakan konsep plasmon

permukaan (SP) filem nipis emas atau perak. Lubbers dan Opptz pada 1975 buat

pertama kali mengguna sensor plasmonik bagi pengesanan gas oksigen dan karbon

monoksida (Lubbers&Opitz 1975). Mereka mengukur kepekaan sensor berdasarkan

perubahan dalam spektrum penyerapan dengan bantuan suatu sistem gentian gentian

optik. Kumpulan penyelidik Pockrand (Pockrand et al. 1978; Swalen et al. 1980) pula

telah menggunakan konsep SP dalam eksperimen ke atas filem nipis perak yang

Page 33: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

19

mempunyai ketebalan berbeza. Mereka telah melemahkan spektrum pantulan dan

melihat kesannya pada permukaan monolapisan organik dan perak. Seterusnya,

penggunaan SP dalam pengesanan gas dan biosensor telah dilaporkan oleh kumpulan

penyelidik Nylander (Liedberg et al. 1995; Liedberg et al. 1983; Nylander et al. 1982).

Mereka telah membangunkan satu sistem sensor bagi mengesan gas halotana dan

sensor tersebut didapati peka terhadap filem apabila didedahkan dengan julat

kepekatan gas yang berbeza.

Perkembangan sensor plasmonik selanjutnya adalah mengguna kesan LPSR

dari bahan penderia nanozarah emas atau perak. Ini kerana spektrum LSPR sangat

sensitif kepada sifat dielektrik atau indeks bias medium persekitaran (Sepúlveda et al.

2009). Pengukuran sensor LPSR dibuat berdasarkan kepada perubahan sifat optik

nanostruktur logam iaitu anjakan puncak resonans spektrum serapan apabila sampel

nanostruktur logam diuji di dalam dua medium yang berbeza, iaitu medium rujukan

dan medium analit sama ada dalam bentuk gas atau cecair (Gaiduk et al. 2014; Tao et

al. 2014). Antara kelebihan sensor jenis ini ialah pengesanan bahan analit boleh dibuat

secara langsung tanpa mengubah sifat kimia bahan analit tersebut (Chau et al. 2006;

Swalen et al. 1980). Pembinaan sensor ini juga lebih ringkas selain kos pembinaan

yang murah (Monkawa et al. 2014).

Sensor LSPR telah digunakan meliputi skop bidang yang lebih luas termasuk

dalam bidang makanan (Ali et al. 2011(b); Fu et al. 2009 ), perubatan (Alanazi et al.

2010; Guo et al. 2013; Wang, Li, Jin, et al. 2013) dan alam sekitar (Chen&Lu 2009;

Monkawa et al. 2014). Beberapa makalah turut mengulas penggunaan sensor

plamonik dalam pelbagai bidang antaranya (Zhao et al. 2006), (Petryayeva&Krull

2011), (Sepúlveda et al. 2009) dan (Mayer&Hafner 2011).

Dalam bidang makanan, Li et al. (2012) menggunakan sensor LPSR untuk

mengesan kehadiran Mycotoxin yang merupakan toksin yang berpunca dari kulat

dalam pemprosesan makanan dan boleh menyebabkan pencemaran pada rantai

makanan (Li et al. 2012). Penyelidik tempatan dari kumpulan penyelidikan UniMAP

(2011) telah menggunakan nanozarah emas bagi pengesanan kandungan babi dalam

Page 34: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

20

daging campur (Ali et al. 2011(a)). Dalam penyelidikan ini, mereka telah berjaya

mengesan 0.5 % dan 1 % daging babi mentah dalam daging campur babi-lembu secara

terus tanpa perlu memisahkan atau membasuh daging tersebut.

Sensor LSPR dalam bidang perubatan banyak dipakai dalam bidang diagnosis

klinikal. Antaranya, Lai et al. (2010) membangunkan sensor LSPR menggunakan

nanozarah perak berbentuk sfera sebagai bahan penderia bagi mengesan

mikroalbuminuria dalam sampel urin. Had pengesanan bagi sensor ini adalah 1 ng/mL

dengan julat pengesanan yang besar antara 1 ng/mL hingga 1 µg/mL (Lai et al. 2010).

Selain itu, sensor LSPR juga turut digunakan bagi diagnosis infarksi miokardium

dengan menggunakan nanorod emas di mana puncak kedua nanorod mempamerkan

perubahan yang linear (dilihat dari anjakan spektrum LSPR) apabila berinteraksi

dengan antibodi yang khusus (Tang&Casas 2014). Haes et al.(2005) pula telah

mengesan biomaker bagi penyakit Alzheimer dengan menggunakan format analisis

sandwic. Nanosensor ini menyediakan maklumat kuantitatif yang mengikat kedua-dua

antigen, ligan amyloid-β derived diffusible ligands (ADDLs) dan anti-ADDL serta

pengesanan antibodi kedua yang membolehkan kepekatan ADDL ditentukan dan

ianya menawarkan analisis yang unik bagi mengesan Alzheimer (Haes et al. 2005).

Dalam bidang alam sekitar, sensor LSPR bagi digunakan bagi mengesan gas

toksik dan berbahaya dan kelembapan persekitaran. Kumpulan penyelidik Monkawa

(Monkawa et al. 2014) telah menggunakan nanozarah bintik emas yang disalut di atas

filem silika liang bagi menguji pengesanan 18 jenis gas yang boleh meruap (VOC)

antaranya benzene, methanol dan toluene. Mereka telah berjaya memgesan VOC

serendah 87.88 ppm dengan julat pengesanan yang lebar antara 1 – 26 000 ppm

(Monkawa et al. 2014). Pedro et. al (2012) pula telah membangunkan sensor LSPR

untuk mengukur kelembapan udara pernafasan manusia dengan menggunakan

nanozarah perak dengan kepekaan 0.943 nm per RH % (Rivero et al. 2012) .

Page 35: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

21

2.5 PEMBANGUNAN DALAM PENYEDIAAN BAHAN NANOHABLUR

SEBAGAI BAHAN PENDERIA SENSOR PLASMONIK

Terdapat pelbagai teknik yang berbeza digunakan bagi penyediaan nanozarah logam.

Dua pendekatan utama dalam penyediaan nanozarah logam adalah kaedah “atas - ke

bawah” ( top-down ) dan kaedah “bawah - ke atas” ( bottom- up ) (Eustis&El-Sayed

2006; Yurkin et al. 2010). Kaedah “atas - ke bawah” adalah satu kaedah fizik di mana

struktur nanozarah dihasilkan bermula dari bahan pukal emas manakala kaedah

“bawah - ke atas” adalah kaedah kimia yang melibatkan penghasilan nanozarah dari

atom logam.

Kaedah “atas - ke bawah” yang sering digunakan adalah teknik litografi alur

elektron (De La Chapelle et al. 2013) dan fotolitografi (Tsigara et al. 2013). Litografi

alur elektron boleh menghasilkan struktur nanologam yang bersaiz kecil daripada 10

nm. Akan tetapi, teknik ini memerlukan peralatan berkos tinggi serta proses

penyediaan yang lama. Teknik fotolitografi lebih murah dari segi kos peralatan tetapi

saiz dan jarak struktur yang minimum telah ditetapkan oleh had pembelauan cahaya

berdasarkan kepada panjang gelombang laser yang digunakan (Srituravanich et al.

2004).

Dalam kaedah “bawah - ke atas”, terdapat pelbagai teknik yang telah

dilaporkan untuk menyediakan nanostruktur logam antaranya elektrokimia (Huang et

al. 2006), templat (Manikandan et al. 2014), penurunan fotokimia (Jana et al. 2001; Ji

et al. 2007), terma (Chu et al. 2006; Khee Chaw&Wenlong 2012) dan pertumbuhan

dengan berantara pembenihan (Umar, Iwantono, et al. 2012). Kaedah ini biasanya

menggunakan agen bagi mengawal pertumbuhan nanozarah seperti polimer dan

surfaktan. Polimer dan surfaktan seperti setiltrimetil ammonium bromida (CTAB),

heksametilenatetramina (HMT), poli (vinil pirrolidon) (PVP) berfungsi untuk

mengawal arah pertumbuhan nanostruktur logam dan mengelakkan dari berlakunya

penggumpalan antara hasil pertumbuhan. Rajah 2.6 menunjukkan antara penggunaan

surfaktan CTAB dalam penghasilan nanostruktur (Shi et al. 2012). Kaedah “bawah ke

atas” menawarkan kos yang murah dan teknik penyediaan yang lebih ringkas, akan

tetapi hasil nanostruktur yang diperolehi mempunyai keseragaman yang kurang

Page 36: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

22

berbanding kaedah fizik. Oleh itu, ia memerlukan ketelitian yang tinggi semasa proses

penyediaan.

Rajah 2.6 Penggunaan surfaktan CTAB dalam filem vanadium dioksida bagi

penghasilan struktur nanoporos.

Sumber : Rujukan dari Shi et al. (2012)

Antara teknik yang kerap digunakan dalam kaedah ini adalah kaedah

pertumbuhan dengan berantara pembenihan (Ali Umar et al. 2010; Oyama et al.

2011). Teknik ini telah dibangunkan oleh Murphy dalam penyediaan nanorod logam

dalam larutan (Busbee et al. 2003; Jana et al. 2001). Dalam kaedah ini, proses

penyediaan nanostruktur logam lebih ringkas serta dapat memberikan hasil

pertumbuhan yang lebih banyak dan berkualiti. Teknik ini mempunyai dua proses asas

iaitu pembenihan dan penumbuhan (Eisa&Shabaka 2013). Selalunya, kedua-dua

proses ini menggunakan agen penurun kimia seperti sodium borohidra dan asid

askorbik dalam penghasilan nanostruktur logam.

Antara variasi bentuk nanostruktur logam yang berhasil disintesis

menggunakan kaedah pertumbuhan dengan berantara pembenihan adalah nonosfera

(Kajita&Oyama 2011; Wang et al. 2013), nanorod (Nikoobakht&El-Sayed 2003),

Page 37: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

23

nanodawai (Murphy&Jana 2002), nanoprisma (Millstone et al. 2006) dan nanoplat

(Ali Umar et al. 2010). Selain dari itu, pelbagai jenis bahan logam turut dikaji

menggunakan kaedah pertumbuhan dengan berantara pembenihan kaedah ini seperti

emas (Nengsih et al. 2012), perak (Jiang&Liu 2003; Umar, Oyama, et al. 2012),

platinum (Balouch et al. 2013) dan paladium (Gao et al. 2005; Umar&Oyama 2008).

Nanologam emas lebih menjadi pilihan dan banyak digunakan kerana sifatnya yang

stabil dan bioserasi (Petryayeva&Krull 2011).

2.6 ASID BORIK

Bahan analit yang digunakan dalam kajian tesis ini adalah asid borik. Di dalam

bahagian ini, latar belakang asid borik serta kesannya terhadap terhadap kesihatan

manusia dan alam sekitar akan diterangkan. Jenis - jenis pengesanan asid borik yang

sedia ada turut dibincangkan.

2.6.1 Sifat dan Sumber Asid Borik

Asid borik adalah asid lemah dari kumpulan boron dengan rumus kimia H3BO3 dan

struktur kimia ditunjukkan di dalam Rajah 2.7. Nama saintifik bagi asid borik adalah

hidrogen borat, asid borik, asid ortoborik dan asidum boridum. Asid borik wujud

dalam bentuk hablur tanpa warna ataupun serbuk putih yang boleh larut dalam air.

Dalam tesis ini, asid borik yang dikaji adalah dalam bentuk serbuk berwarna putih.

Rajah 2.7 Struktur kimia asid borik

Asid borik telah ditemui secara semulajadi di beberapa daerah gunung berapi

seperti di Tuscany, Itali, Kepulauan Lipari dan Nevada, Amerika Syarikat. Asid borik

Page 38: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

24

juga terdapat secara semulajadi di dalam air laut, tumbuhan, termasuk hampir semua

buah-buahan. Asid borik telah digunakan sejak zaman Yunani oleh manusia untuk

membersihkan, memelihara makanan, dan lain-lain aktiviti harian. Secara saintifiknya,

asid borik telah disediakan pertama kali oleh Wilhelm Hömberg (1652-1715) dari

boraks yang disebabkan oleh tindakan asid mineral, dan diberi nama salt sedativum

atau Hombergi (garam sedatif Hömber).

2.6.2 Penggunaan Asid Borik

Asid borik telah digunakan secara meluas dalam kegunaan harian di rumah sebagai

bahan dalam racun perosak untuk membunuh hama, kulat dan serangga seperti kutu,

lipas dan anai-anai. Ianya berfungsi sebagai racun dalam sistem di dalam perut

serangga dengan menyerap lilin yang melindungi serangga dari kekeringan serta

menghalang fungi dari mengeluarkan spora (Cox 2004). Selain itu, bahan kimia ini

turut digunakan di dalam pembuatan antiseptik dan produk bayi seperti bedak talkum

bagi menghasilkan tekstur yang lebih halus dan lembut.

Asid borik juga banyak digunakan di dalam pemprosesan makanan seperti mi,

produk laut, produk tenusu, produk daging terutama di dalam industri kecil sederhana

(IKS) sebagai bahan pengawet. Akan tetapi, bahan kimia ini telah diisytiharkan

beracun dan tidak selamat digunakan sebagai aditif makanan oleh Jawatankuasa Pakar

FAO/WHO (Alinorm 1963). Penggunaan asid borik sebagai pengawet bahan makanan

juga adalah dilarang seperti yang termaktub dalam Akta Makanan 1983 dan Peraturan

- Peraturan Makanan 1985 Seksyen 13(1) Akta Makanan 1983.

2.6.3 Kesan Asid Borik Terhadap Kesihatan Manusia

Asid borik lazimnya digunakan sebagai bahan untuk membasmi serangga dan

merencatkan pertumbuhan bakteria. Oleh itu, ianya sangat tidak selamat apabila

digunakan dalam rutin harian manusia terutama dalam pemprosesan makanan.

Pertubuhan Kesihatan Sedunia menyatakan bahawa pengambilan harian yang boleh

diterima ( Tolerable Daily Intake (TDI)) bagi asid borik adalah 0.16 mg boron/kg

berdasarkan panduan kandungan dalam air minuman (Janny 2009). Dos asid borik

Page 39: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

109

RUJUKAN

Abdelghani, A. & Jaffrezic-Renault, N. 2001. Spr Fibre Sensor Sensitised by

Fluorosiloxane Polymers. Sensors and Actuators B: Chemical 74(1–3): 117-

123.

Alanazi, F. K., Radwan, A. A. & Alsarra, I. A. 2010. Biopharmaceutical

Applications of Nanogold. Saudi Pharmaceutical Journal 18(4): 179-193.

Ali, M., Hashim, U., Mustafa, S., Man, Y., Yusop, M., Kashif, M., Dhahi, T. S., Bari,

M., Hakim (a), M. & Latif, M. 2011. Nanobiosensor for Detection and

Quantification of DNA Sequences in Degraded Mixed Meats. Journal of

Nanomaterials 2011(32.

Ali, M., Hashim, U., Mustafa, S., Man, Y. C., Yusop, M., Bari, M., Islam, K. N. &

Hasan, M.(b) 2011. Nanoparticle Sensor for Label Free Detection of Swine

DNA in Mixed Biological Samples. Nanotechnology 22(19): 195503.

Ali Umar, A. & Oyama, M. 2006. Formation of Gold Nanoplates on Indium Tin

Oxide Surface: Two-Dimensional Crystal Growth from Gold Nanoseed

Particles in the Presence of Poly (Vinylpyrrolidone). Crystal growth & design

6(4): 818-821.

Ali Umar, A., Oyama, M., Mat Salleh, M. & Yeop Majlis, B. 2010. Formation of

Highly Thin, Electron-Transparent Gold Nanoplates from Nanoseeds in

Ternary Mixtures of Cetyltrimethylammonium Bromide, Poly (Vinyl

Pyrrolidone), and Poly (Ethylene Glycol). Crystal growth & design 10(8):

3694-3698.

Alinorm, N. 1963. Report of the First Session of the Joint Fao/Who Codex

Alimentarius Commission. Food and Agriculture Organization of the United

Nations, World Health Organization (WHO)

Anker, J. N., Hall, W. P., Lyandres, O., Shah, N. C., Zhao, J. & Van Duyne, R. P.

2008. Biosensing with Plasmonic Nanosensors. Nature materials 7(6): 442-

453.

Balouch, A., Umar, A. A., Tan, S. T., Nafisah, S., Md Saad, S. K., Salleh, M. M. &

Oyama, M. 2013. Fibrous, Ultra-Small Nanorod-Constructed Platinum

Nanocubes Directly Grown on the Ito Substrate and Their Heterogeneous

Catalysis Application. RSC Advances 3(43): 19789-19792.

Page 40: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

110

Barnes, W. L., Dereux, A. & Ebbesen, T. W. 2003. Surface Plasmon

Subwavelength Optics. Nature 424(6950): 824-830.

Brigo, L., Cittadini, M., Artiglia, L., Rizzi, G. A., Granozzi, G., Guglielmi, M.,

Martucci, A. & Brusatin, G. 2013. Xylene Sensing Properties of Aryl-

Bridged Polysilsesquioxane Thin Films Coupled to Gold Nanoparticles.

Journal of Materials Chemistry C 1(27): 4252-4260.

Busbee, B. D., Obare, S. O. & Murphy, C. J. 2003. An Improved Synthesis of High‐Aspect‐Ratio Gold Nanorods. Advanced Materials 15(5): 414-416.

Cai, W. & Shalaev, V. M. 2010. Optical Metamaterials. Springer.

Cao, J., Sun, T. & Grattan, K. T. V. 2014. Gold Nanorod-Based Localized Surface

Plasmon Resonance Biosensors: A Review. Sensors and Actuators B:

Chemical 195(0): 332-351.

Chang, G., Shu, H., Ji, K., Oyama, M., Liu, X. & He, Y. 2014. Gold Nanoparticles

Directly Modified Glassy Carbon Electrode for Non-Enzymatic Detection of

Glucose. Applied Surface Science 288(0): 524-529.

Chapin, R. E. & Ku, W. W. 1994. The Reproductive Toxicity of Boric Acid.

Environmental health perspectives 102(Suppl 7): 87.

Chau, L.-K., Lin, Y.-F., Cheng, S.-F. & Lin, T.-J. 2006. Fiber-Optic Chemical and

Biochemical Probes Based on Localized Surface Plasmon Resonance. Sensors

and Actuators B: Chemical 113(1): 100-105.

Chen, F., Fei, W., Sun, L., Li, Q., Di, J. & Wu, Y. 2014. Direct Growth of Coupled

Gold Nanoparticles on Indium Tin Oxide Substrate and Construction of

Biosensor Based on Localized Surface Plasmon Resonance. Sensors and

Actuators B: Chemical 191(0): 337-343.

Chen, Y.-Q. & Lu, C.-J. 2009. Surface Modification on Silver Nanoparticles for

Enhancing Vapor Selectivity of Localized Surface Plasmon Resonance

Sensors. Sensors and Actuators B: Chemical 135(2): 492-498.

Chu, H.-C., Kuo, C.-H. & Huang, M. H. 2006. Thermal Aqueous Solution

Approach for the Synthesis of Triangular and Hexagonal Gold Nanoplates

with Three Different Size Ranges. Inorganic chemistry 45(2): 808-813.

Corbierre, M. K., Beerens, J. & Lennox, R. B. 2005. Gold Nanoparticles Generated

by Electron Beam Lithography of Gold (I)-Thiolate Thin Films. Chemistry of

Materials 17(23): 5774-5779.

Cox, C. 2004. Boric Acid and Borates. Journal of Pesticide Reform 24(2): 10-15.

Page 41: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

111

De La Chapelle, M. L., Shen, H., Guillot, N., Frémaux, B., Guelorget, B. & Toury, T.

2013. New Gold Nanoparticles Adhesion Process Opening the Way of

Improved and Highly Sensitive Plasmonics Technologies. Plasmonics 8(2):

411-415.

Ding, J., Lu, Z., Wang, R., Shen, G. & Xiao, L. 2014. Piezoelectric Immunosensor

with Gold Nanoparticles Enhanced Competitive Immunoreaction Technique

for 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid Quantification. Sensors and Actuators B:

Chemical 193(0): 568-573.

Eisa, W. H. & Shabaka, A. A. 2013. Ag Seeds Mediated Growth of Au

Nanoparticles within Pva Matrix: An Eco-Friendly Catalyst for Degradation of

4-Nitrophenol. Reactive and Functional Polymers 73(11): 1510-1516.

Eustis, S. & El-Sayed, M. A. 2006. Why Gold Nanoparticles Are More Precious

Than Pretty Gold: Noble Metal Surface Plasmon Resonance and Its

Enhancement of the Radiative and Nonradiative Properties of Nanocrystals of

Different Shapes. Chemical Society Reviews 35(3): 209-217.

Fauzia, V., Umar, A. A., Salleh, M. M. & Yahaya, M. 2013. Effect of Gold

Nanoparticles Density Grown Directly on the Surface on the Performance of

Organic Solar Cell. Current Nanoscience 9(2): 187-191.

Fu, J., Park, B. & Zhao, Y. 2009. Limitation of a Localized Surface Plasmon

Resonance Sensor for< I> Salmonella</I> Detection. Sensors and Actuators

B: Chemical 141(1): 276-283.

Gaiduk, P. I., Chevallier, J., Prokopyev, S. L. & Nylandsted Larsen, A. 2014.

Plasmonic-Based Sno2 Gas Sensor with in-Void Segregated Silver

Nanoparticles. Microelectronic Engineering 125(0): 68-72.

Gao, S., Zhang, H., Wang, X., Mai, W., Peng, C. & Ge, L. 2005. Palladium

Nanowires Stabilized by Thiol-Functionalized Ionic Liquid: Seed-Mediated

Synthesis and Heterogeneous Catalyst for Sonogashira Coupling Reaction.

Nanotechnology 16(8): 1234.

Ghosh, S. K. & Pal, T. 2007. Interparticle Coupling Effect on the Surface Plasmon

Resonance of Gold Nanoparticles: From Theory to Applications. Chemical

Reviews 107(11): 4797-4862.

Guerrero-Martínez, A., Barbosa, S., Pastoriza-Santos, I. & Liz-Marzán, L. M. 2011.

Nanostars Shine Bright for You: Colloidal Synthesis, Properties and

Applications of Branched Metallic Nanoparticles. Current Opinion in Colloid

& Interface Science 16(2): 118-127.

Page 42: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

112

Guo, L., Wang, D., Xu, Y., Qiu, B., Lin, Z., Dai, H., Yang, H.-H. & Chen, G. 2013.

Discrimination of Enantiomers Based on Lspr Biosensors Fabricated with

Weak Enantioselective and Nonselective Receptors. Biosensors and

Bioelectronics 47(0): 199-205.

Haes, A. J., Chang, L., Klein, W. L. & Van Duyne, R. P. 2005. Detection of a

Biomarker for Alzheimer's Disease from Synthetic and Clinical Samples Using

a Nanoscale Optical Biosensor. Journal of the American Chemical Society

127(7): 2264-2271.

Haes, A. J., Stuart, D. A., Nie, S. & Van Duyne, R. P. (a) 2004. Using Solution-

Phase Nanoparticles, Surface-Confined Nanoparticle Arrays and Single

Nanoparticles as Biological Sensing Platforms. Journal of fluorescence

14(4): 355-367.

Haes, A. J., Zou, S., Schatz, G. C. & Van Duyne, R. P. (b) 2004. A Nanoscale

Optical Biosensor: The Long Range Distance Dependence of the Localized

Surface Plasmon Resonance of Noble Metal Nanoparticles. The Journal of

Physical Chemistry B 108(1): 109-116.

Hall, D. G. 2006. Structure, Properties, and Preparation of Boronic Acid

Derivatives. Overview of Their Reactions and Applications. John Wiley &

Sons: Weinheim, Germany.

Hirsch, L. R., Stafford, R., Bankson, J., Sershen, S., Rivera, B., Price, R., Hazle, J.,

Halas, N. & West, J. 2003. Nanoshell-Mediated near-Infrared Thermal

Therapy of Tumors under Magnetic Resonance Guidance. Proceedings of the

National Academy of Sciences 100(23): 13549-13554.

Homola, J., Yee, S. S. & Gauglitz, G. 1999. Surface Plasmon Resonance Sensors:

Review. Sensors and Actuators B: Chemical 54(1–2): 3-15.

Hong, Y., Huh, Y.-M., Yoon, D. S. & Yang, J. 2012. Nanobiosensors Based on

Localized Surface Plasmon Resonance for Biomarker Detection. Journal of

Nanomaterials 2012(111.

Huang, C.-J., Wang, Y.-H., Chiu, P.-H., Shih, M.-C. & Meen, T.-H. 2006.

Electrochemical Synthesis of Gold Nanocubes. Materials Letters 60(15):

1896-1900.

Jana, N. R., Gearheart, L. & Murphy, C. J. 2001. Evidence for Seed-Mediated

Nucleation in the Chemical Reduction of Gold Salts to Gold Nanoparticles.

Chemistry of Materials 13(7): 2313-2322.

Janny, M. 2009. Boric Acid and Borax in Food. Incident in Focus. Risk

Assessment Section,

Page 43: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

113

Centre for Food Safety.

Ji, X., Song, X., Li, J., Bai, Y., Yang, W. & Peng, X. 2007. Size Control of Gold

Nanocrystals in Citrate Reduction: The Third Role of Citrate. Journal of the

American Chemical Society 129(45): 13939-13948.

Ji, X., Song, X., Li, J., Bai, Y., Yang, W. & Peng, X. 2007. Size Control of Gold

Nanocrystals in Citrate Reduction:  The Third Role of Citrate. Journal of the

American Chemical Society 129(45): 13939-13948.

Jiang, Z.-J. & Liu, C.-Y. 2003. Seed-Mediated Growth Technique for the

Preparation of a Silver Nanoshell on a Silica Sphere. The Journal of Physical

Chemistry B 107(45): 12411-12415.

Kah, J. C. Y., Kho, K. W., Lee, C. G. L. & Richard, C. J. 2007. Early Diagnosis of

Oral Cancer Based on the Surface Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles.

International journal of nanomedicine 2(4): 785.

Kajita, T. & Oyama, M. 2011. Tuning of Nanostructures of Gold Nanoparticles on

Indium Tin Oxide Surfaces Using a Seed-Mediated Growth Method. Journal

of Electroanalytical Chemistry 656(1–2): 264-268.

Kawaguchi, T., Shankaran, D. R., Kim, S. J., Matsumoto, K., Toko, K. & Miura, N.

2008. Surface Plasmon Resonance Immunosensor Using Au Nanoparticle for

Detection of Tnt. Sensors and Actuators B: Chemical 133(2): 467-472.

Khalavka, Y., Becker, J. & Sonnichsen, C. 2009. Synthesis of Rod-Shaped Gold

Nanorattles with Improved Plasmon Sensitivity and Catalytic Activity.

Journal of the American Chemical Society 131(5): 1871-1875.

Khee Chaw, N. & Wenlong, C. 2012. Fine-Tuning Longitudinal Plasmon

Resonances of Nanorods by Thermal Reshaping in Aqueous Media.

Nanotechnology 23(10): 105602.

Kreibig, U. & Vollmer, M. 1995. Optical Properties of Metal Clusters; Springer:

Berlin 25(532.

Kreibig, U. & Zacharias, P. 1970. Surface Plasma Resonances in Small Spherical

Silver and Gold Particles. Zeitschrift für Physik 231(2): 128-143.

Kreno, L. E., Hupp, J. T. & Van Duyne, R. P. 2010. Metal− Organic Framework

Thin Film for Enhanced Localized Surface Plasmon Resonance Gas Sensing.

Analytical Chemistry 82(19): 8042-8046.

Page 44: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

114

Kretschmann, E. 1972. Decay of Non Radiative Surface Plasmons into Light on

Rough Silver Films. Comparison of Experimental and Theoretical Results.

Optics Communications 6(2): 185-187.

Kretschmann, E. & Raether, H. 1968. Radiative Decay of Non Radiative Surface

Plasmons Excited by Light(Surface Plasma Waves Excitation by Light and

Decay into Photons Applied to Nonradiative Modes). Zeitschrift Fuer

Naturforschung, Teil A 23(2135.

Lai, T., Hou, Q., Yang, H., Luo, X. & Xi, M. 2010. Clinical Application of a Novel

Sliver Nanoparticles Biosensor Based on Localized Surface Plasmon

Resonance for Detecting the Microalbuminuria. Acta biochimica et biophysica

Sinica 42(11): 787-792.

Li, Y., Liu, X. & Lin, Z. 2012. Recent Developments and Applications of Surface

Plasmon Resonance Biosensors for the Detection of Mycotoxins in Foodstuffs.

Food Chemistry 132(3): 1549-1554.

Liedberg, B., Nylander, C. & Lundström, I. 1995. Biosensing with Surface Plasmon

Resonance — How It All Started. Biosensors and Bioelectronics 10(8): i-ix.

Liedberg, B., Nylander, C. & Lunström, I. 1983. Surface Plasmon Resonance for

Gas Detection and Biosensing. Sensors and Actuators 4(0): 299-304.

Litovitz, T. L., Klein-Schwartz, W., Oderda, G. M. & Schmitz, B. F. 1988. Clinical

Manifestations of Toxicity in a Series of 784 Boric Acid Ingestions. The

American Journal of Emergency Medicine 6(3): 209-213.

Liu, B., Xie, J., Lee, J., Ting, Y. & Chen, J. P. 2005. Optimization of High-Yield

Biological Synthesis of Single-Crystalline Gold Nanoplates. The Journal of

Physical Chemistry B 109(32): 15256-15263.

Low, W. H. 1906. Boric Acid: Its Detection and Determination in Large or Small

Amounts. Journal of the American Chemical Society 28(7): 807-823.

Lubbers, D. W. & Opitz, N. 1975. Eine Neue Pco2-Bzw: Po2-Messondezur

Messung Des Pco2 Oder Po2 Von Gasen Und Flu¨ Ssigkeiten. Zeitschrift Fu¨

r Naturforschung C 30(532–533.

Ma, X., Truong, P. L., Anh, N. H. & Sim, S. J. 2014. Single Gold Nanoplasmonic

Sensor for Clinical Cancer Diagnosis Based on Specific Interaction between

Nucleic Acids and Protein. Biosensors and Bioelectronics

Manikandan, M., Nasser Abdelhamid, H., Talib, A. & Wu, H.-F. 2014. Facile

Synthesis of Gold Nanohexagons on Graphene Templates in Raman

Page 45: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

115

Spectroscopy for Biosensing Cancer and Cancer Stem Cells. Biosensors and

Bioelectronics 55(0): 180-186.

Mayer, K. M. & Hafner, J. H. 2011. Localized Surface Plasmon Resonance

Sensors. Chemical Reviews 111(6): 3828-3857.

Mie, G. 1908. Ann. Phys. (Weinheim, Ger.) 25(377.

Millstone, J. E., Métraux, G. S. & Mirkin, C. A. 2006. Controlling the Edge Length

of Gold Nanoprisms Via a Seed‐Mediated Approach. Advanced Functional

Materials 16(9): 1209-1214.

Miranda, A., Malheiro, E., Skiba, E., Quaresma, P., Carvalho, P. A., Eaton, P., De

Castro, B., Shelnutt, J. A. & Pereira, E. 2010. One-Pot Synthesis of

Triangular Gold Nanoplates Allowing Broad and Fine Tuning of Edge Length.

Nanoscale 2(10): 2209-2216.

Monkawa, A., Nakagawa, T., Sugimori, H., Kazawa, E., Sibamoto, K., Takei, T. &

Haruta, M. 2014. With High Sensitivity and with Wide-Dynamic-Range

Localized Surface-Plasmon Resonance Sensor for Volatile Organic

Compounds. Sensors and Actuators B: Chemical 196(0): 1-9.

Mulvaney, P. 1996. Surface Plasmon Spectroscopy of Nanosized Metal Particles. Langmuir 12(3): 788-800.

Murphy, C. J. & Jana, N. R. 2002. Controlling the Aspect Ratio of Inorganic

Nanorods and Nanowires. Advanced Materials 14(1): 80.

Murray, W. A. & Barnes, W. L. 2007. Plasmonic Materials. Advanced Materials

19(22): 3771-3782.

Nengsih, S., Umar, A. A., Salleh, M. M. & Oyama, M. 2012. Detection of

Formaldehyde in Water: A Shape-Effect on the Plasmonic Sensing Properties

of the Gold Nanoparticles. Sensors 12(8): 10309-10325.

Nengsih, S., Umar, A. A., Salleh, M. M. & Yahaya, M. 2012. Detection of

Formaldehyde Using Plasmonic Properties of Gold Nanoparticles. Key

Engineering Materials 495(79-82.

Nikoobakht, B. & El-Sayed, M. A. 2003. Preparation and Growth Mechanism of

Gold Nanorods (Nrs) Using Seed-Mediated Growth Method. Chemistry of

Materials 15(10): 1957-1962.

Nylander, C., Liedberg, B. & Lind, T. 1982. Gas Detection by Means of Surface

Plasmon Resonance. Sensors and Actuators 3(0): 79-88.

Page 46: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

116

Otto, A. 1968. Excitation of Nonradiative Surface Plasma Waves in Silver by the

Method of Frustrated Total Reflection. Zeitschrift für Physik 216(4): 398-

410.

Oyama, M., Umar, A. A., Salle, M. M. & Majlis, Y. 2011. Chemical Synthesis of

Metal Nanoparticles in Aqueous Solutions with the Presence of Some

Additives. Sains Malaysiana 40(12): 1345-1353.

Petryayeva, E. & Krull, U. J. 2011. Localized Surface Plasmon Resonance:

Nanostructures, Bioassays and Biosensing—a Review. Analytica Chimica

Acta 706(1): 8-24.

Platt, U. & Stutz, J. 2008. Differential Absorption Spectroscopy. Springer.

Pockrand, I., Swalen, J. D., Gordon Ii, J. G. & Philpott, M. R. 1978. Surface

Plasmon Spectroscopy of Organic Monolayer Assemblies. Surface Science

74(1): 237-244.

Purcell, E. M. & Pennypacker, C. R. 1973. Scattering and Absorption of Light by

Nonspherical Dielectric Grains. The Astrophysical Journal 186(705-714.

Ritchie, R. 1957. Plasma Losses by Fast Electrons in Thin Films. Physical Review

106(5): 874.

Rivero, P. J., Urrutia, A., Goicoechea, J. & Arregui, F. J. 2012. Optical Fiber

Humidity Sensors Based on Localized Surface Plasmon Resonance (Lspr) and

Lossy-Mode Resonance (Lmr) in Overlays Loaded with Silver Nanoparticles.

Sensors and Actuators B: Chemical 173(0): 244-249.

Sagle, L. B., Ruvuna, L. K., Ruemmele, J. A. & Van Duyne, R. P. 2011. Advances

in Localized Surface Plasmon Resonance Spectroscopy Biosensing.

Nanomedicine 6(8): 1447-1462.

Sannomiya, T. & Vörös, J. 2011. Single Plasmonic Nanoparticles for Biosensing.

Trends in Biotechnology 29(7): 343-351.

Scaffardi, L. B. & Tocho, J. O. 2006. Size Dependence of Refractive Index of Gold

Nanoparticles. Nanotechnology 17(5): 1309.

Schillinger, B. M., Berstein, M., Goldberg, L. A. & Shalita, A. R. 1982. Boric Acid

Poisoning. Journal of the American Academy of Dermatology 7(5): 667-673.

See, A. S., Salleh, A. B., Bakar, F. A., Yusof, N. A., Abdulamir, A. S. & Heng, L. Y.

2010. Risk and Health Effect of Boric Acid. American Journal of Applied

Sciences 7(5):

Page 47: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

117

Sepúlveda, B., Angelomé, P. C., Lechuga, L. M. & Liz-Marzán, L. M. 2009. Lspr-

Based Nanobiosensors. Nano Today 4(3): 244-251.

Shi, Q. W., Huang, W. X., Xu, Y. J., Zhang, Y. X., Yue, F., Qiao, S., Zheng, S. P. &

Yan, J. Z. 2012. Synthesis and Terahertz Transmission Properties of Nano-

Porous Vanadium Dioxide Films. Journal of Physics D: Applied Physics

45(38): 385302.

Shu, L., Zhou, J., Yuan, X., Petti, L., Chen, J., Jia, Z. & Mormile, P. 2014. Highly

Sensitive Immunoassay Based on Sers Using Nano-Au Immune Probes and a

Nano-Ag Immune Substrate. Talanta 123(0): 161-168.

Siti‐Mizura, S., Tee, E. & Ooi, H. 1991. Determination of Boric Acid in Foods:

Comparative Study of Three Methods. Journal of the Science of Food and

Agriculture 55(2): 261-268.

Srituravanich, W., Fang, N., Sun, C., Luo, Q. & Zhang, X. 2004. Plasmonic

Nanolithography. Nano letters 4(6): 1085-1088.

Sun, S., Mendes, P., Critchley, K., Diegoli, S., Hanwell, M., Evans, S. D., Leggett, G.

J., Preece, J. A. & Richardson, T. H. 2006. Fabrication of Gold Micro-and

Nanostructures by Photolithographic Exposure of Thiol-Stabilized Gold Nanoparticles. Nano letters 6(3): 345-350.

Suzuki, M., Nakashima, Y. & Mori, Y. 1999. Spr Immunosensor Integrated Two

Miniature Enzyme Sensors. Sensors and Actuators B: Chemical 54(1–2):

176-181.

Suzuki, S. 2005. Boric Acid. Dlm. (pnyt.). Drugs and Poisons in Humans, hlm.

431-435. Springer.

Swalen, J., Gordon, J., Philpott, M., Brillante, A., Pockrand, I. & Santo, R. 1980.

Plasmon Surface Polariton Dispersion by Direct Optical Observation. Am. J.

Phys 48(8): 669-672.

Tang, L. & Casas, J. 2014. Quantification of Cardiac Biomarkers Using Label-Free

and Multiplexed Gold Nanorod Bioprobes for Myocardial Infarction

Diagnosis. Biosensors and Bioelectronics 61(70-75.

Tao, H., Lin, Y., Yan, J. & Di, J. 2014. A Plasmonic Mercury Sensor Based on

Silver–Gold Alloy Nanoparticles Electrodeposited on Indium Tin Oxide Glass.

Electrochemistry Communications 40(0): 75-79.

Townshend, A. 1987. Official Methods of Analysis of the Association of Official

Analytical Chemists, 14th Edn.: Sidney Williams (Ed.), Aoac, Arlington Va,

Page 48: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

118

1984 (Isbn 0-935584-24-2). Xxvi+ 1141 Pp. Price $148.50 (USA), $151.50

(All Other Countries), Elsevier.

Tréguer-Delapierre, M., Majimel, J., Mornet, S., Duguet, E. & Ravaine, S. 2008.

Synthesis of Non-Spherical Gold Nanoparticles. Gold Bulletin 41(2): 195-

207.

Tsigara, A., Benkhial, A., Warren, S., Akkari, F., Wright, J., Frehill, F. & Dempsey,

E. 2013. Metal Microelectrode Nanostructuring Using Nanosphere

Lithography and Photolithography with Optimization of the Fabrication

Process. Thin Solid Films 537(0): 269-274.

Umar, A., Oyama, M., Salleh, M. & Majlis, B. 2012. Silver Nanocombs and

Branched Nanowires Formation in Aqueous Binary Surfactants Solution.

Journal of Nanoparticle Research 14(7): 1-9.

Umar, A. A., Iwantono, I., Abdullah, A., Salleh, M. M. & Oyama, M. 2012. Gold

Nanonetwork Film on the Ito Surface Exhibiting One-Dimensional Optical

Properties. Nanoscale research letters 7(1): 1-9.

Umar, A. A. & Oyama, M. 2008. Synthesis of Palladium Nanobricks with Atomic-

Step Defects. Crystal growth & design 8(6): 1808-1811.

Umar, A. A., Oyama, M., Salleh, M. M. & Majlis, B. Y. 2009. Formation of High-

Yield Gold Nanoplates on the Surface: Effective Two-Dimensional Crystal

Growth of Nanoseed in the Presence of Poly(Vinylpyrrolidone) and

Cetyltrimethylammonium Bromide. Crystal Growth and Design 9(6): 2835-

2840.

Valdes-Dapena, M. A. & Arey, J. B. 1962. Boric Acid Poisoning: Three Fatal Cases

with Pancreatic Inclusions and a Review of the Literature. The Journal of

Pediatrics 61(4): 531-546.

Wang, C., Kan, C., Zhu, J., Zeng, X., Wang, X., Li, H. & Shi, D. 2010. Synthesis of

High-Yield Gold Nanoplates: Fast Growth Assistant with Binary Surfactants.

Journal of Nanomaterials 2010(54.

Wang, S., Li, L., Jin, H., Yang, T., Bao, W., Huang, S. & Wang, J. 2013.

Electrochemical Detection of Hepatitis B and Papilloma Virus Dnas Using

Swcnt Array Coated with Gold Nanoparticles. Biosensors and Bioelectronics

41(0): 205-210.

Wang, T., Li, S., Jia, M., Guo, C. & Hu, J. 2013. A Seed-Mediated Growth Process

for the Fabrication of a Novel Gold Nanoparticles-Attached Nh2+ Ions

Implantation-Modified Indium Tin Oxide Electrode and Its Electrocatalytic

Page 49: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

119

Activity. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

434(0): 229-235.

Wankhede, D. S. 2012. Refractive Index, Molar Refraction and Comparative

Refractive Index Study of Propylene Carbonate Binary Liquid Mixtures. Acta

Chim. Slov 59(258-263.

Weir Jr, R. J. & Fisher, R. S. 1972. Toxicologic Studies on Borax and Boric Acid.

Toxicology and Applied Pharmacology 23(3): 351-364.

Wood, R. W. 1902. On a Remarkable Case of Uneven Distribution of Light in a

Diffraction Grating Spectrum. Proceedings of the Physical Society of London

18(1): 269.

Wood, R. 1912. Xxvii. Diffraction Gratings with Controlled Groove Form and

Abnormal Distribution of Intensity. The London, Edinburgh, and Dublin

Philosophical Magazine and Journal of Science 23(134): 310-317.

Xu, M. & Zhang, Y. 2014. Seed-Mediated Approach for the Size-Controlled

Synthesis of Flower-Like Ag Mesostructures. Materials Letters 130(0): 9-13.

Yang, M., Yi, X., Wang, J. & Zhou, F. 2014. Electroanalytical and Surface Plasmon

Resonance Sensors for Detection of Breast Cancer and Alzheimer's Disease

Biomarkers in Cells and Body Fluids. Analyst 139(8): 1814-1825.

Yang, W. H., Schatz, G. C. & Van Duyne, R. P. 1995. Discrete Dipole

Approximation for Calculating Extinction and Raman Intensities for Small

Particles with Arbitrary Shapes. The Journal of chemical physics 103(3):

869-875.

Yi, Z., Zhang, J.-B., He, H., Xu, X.-B., Luo, B.-C., Li, X.-B., Li, K., Niu, G., Tan, X.-

L., Luo, J.-S., Tang, Y.-J., Wu, W.-D. & Yi, Y.-G. 2012. Convenient

Synthesis of Silver Nanoplates with Adjustable Size through Seed Mediated

Growth Approach. Transactions of Nonferrous Metals Society of China

22(4): 865-872.

Yuan, L., Yang, M., Qu, F., Shen, G. & Yu, R. 2008. Seed-Mediated Growth of

Platinum Nanoparticles on Carbon Nanotubes for the Fabrication of

Electrochemical Biosensors. Electrochimica Acta 53(10): 3559-3565.

Yurkin, M. A., De Kanter, D. & Hoekstra, A. G. 2010. Accuracy of the Discrete

Dipole Approximation for Simulation of Optical Properties of Gold

Nanoparticles. Journal of Nanophotonics 4(1): 041585-041585-041515.

Zeng, L.-M., Wang, H.-Y. & Guo, Y.-L. 2010. Fast Quantitative Analysis of Boric

Acid by Gas Chromatography-Mass Spectrometry Coupled with a Simple and

Page 50: pembangunan sensor asid borik menggunakan sifat resonans

120

Selective Derivatization Reaction Using Triethanolamine. Journal of the

American Society for Mass Spectrometry 21(3): 482-485.

Zhao, J., Zhang, X., Yonzon, C. R., Haes, A. J. & Van Duyne, R. P. 2006.

Localized Surface Plasmon Resonance Biosensors.

Zhao, Y., Deng, Z.-Q. & Li, J. 2014. Photonic Crystal Fiber Based Surface Plasmon

Resonance Chemical Sensors. Sensors and Actuators B: Chemical 202(0):

557-567.