بررسی ویژگی‌های نوری و حرارتی نانوذرات CuO و ZnO تهیه شده توسط عصاره گل زعفران

در میان تمام نانوذرات اکسید فلزی، نانومواد CuO و ZnO بسیار محبوب هستند و خواص فوق‌العاده‌ای را نشان می‌دهند. این نانوذرات می‌توانند از روش‌های مختلف فیزیکی، مکانیکی، زیستی و شیمیایی تهیه شوند. با این حال، یک روش زیستی مانند سنتز سبز نانوذرات اکسید فلزی با استفاده از عصاره گیاه یا گل به دلیل سادگی، هزینه کم، قابلیت اجرا و تاثیرات محیط‌زیستی دوستدار طبیعت، محبوب‌تر شده است.

در مقاله حاضر، ما هر دو نانوذره CuO و ZnO را با استفاده از عصاره گل زعفران (Crocus Sativus) تهیه کردیم و سپس آن‌ها را به مدت 15 دقیقه در دمای 400 درجه سانتی‌گراد کالسینه نمودیم. نانوذرات اکسید فلزی تهیه‌شده با طیف‌سنجی UV–مرئی شناسایی شدند تا انرژی گاف نواری آن‌ها مورد بررسی قرار گیرد، و مقدار آن به ترتیب 3.52 الکترون‌ولت برای نانوذرات CuO و 3.4 الکترون‌ولت برای نانوذرات ZnO تعیین شد.مورفولوژی نانوذرات اکسید فلز تهیه‌شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت و فاز، کرنش و اندازه کریستالیت با استفاده از پراش پرتو ایکس بررسی شد. بررسی خواص حرارتی نانوذرات CuO و ZnO با استفاده از تحلیل گرماسنجی و تحلیل حرارتی تفاضلی انجام شد.

درصد کاهش وزن، تغییر آنتالپی و انرژی فعال‌سازی در نرخ‌های حرارتی ۶، ۸ و ۱۰ °C/دقیقه تعیین شد. انرژی فعال‌سازی نانوذرات CuO و ZnO با روش کیسینگر محاسبه شد و به ترتیب ۱۳.۳۴ و ۸.۸۶ کیلوژول بر مول به دست آمد. اندازه ذرات نانوذرات CuO و ZnO به ترتیب ۳۰۰ و ۴۵۰ نانومتر یافت شد. طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه برای مطالعه گروه‌های عاملی موجود در هر دو نانوذره انجام شد.

“Among all the metal oxide nanoparticles, CuO and ZnO nanomaterials are very popular and showcase the tremendous properties. They can be prepared from various physical, mechanical, biological, and chemical methods. But, a biological method like the green synthesis of metal oxide nanoparticle by plant or fower extract has become more popular due to its simplicity, low cost, feasibility, and eco-friendly impact. In the present paper, we have prepared both CuO and ZnO nano particles by Crocus Sativus (Safron) fower extract followed by calcination at 400 °C for 15 min.

The prepared metal oxide nanoparticles were characterized by UV–visible spectroscopy to study the bandgap energy, and the value was found to be 3.52 eV for CuO and 3.4 eV for ZnO nanoparticles, respectively. The morphology of the prepared metal oxide nanoparticles was studied by scanning electron microscopy, and phase, strain, and crystallite size were investigated by using X-ray difrac tion. The investigation of the thermal properties of the CuO and ZnO nanoparticles was performed by thermogravimetric and diferential thermal analysis.

We determined the percentage weight loss, enthalpy change, and activation energy at 6, 8, and 10 °C/min heating rates. The activation energy of CuO and ZnO nanoparticles was calculated by the Kissinger method and was found to be 13.34 and 8.86 kJ/moles, respectively. The particle size of CuO and ZnO nanoparticles was found to be 300 and 450 nm, respectively. The Fourier-transform infrared spectroscopy was performed to study the functional groups present in both the nanoparticles”