تحلیل ساختاری و نوری نانوذرات اکسید روی (ZnO) سنتزشده به روش سبز

از عصاره برگ‌های گیاه *Crocus sativus* L. (CS) برای سنتز نانوذرات اکسید روی (ZnO NPs) استفاده شد. خواص نانوذرات ZnO سنتز شده با عصاره CS، با بهره‌گیری از چندین تکنیک شناسایی و آنالیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از طیف‌سنجی‌های FTIR و UV-Vis نشان داد که گیاه CS گزینه‌ای مطلوب برای تولید نانوذرات ZnO است. طیف UV-Vis عصاره برگ CS، یک قله جذبی مشخص در طول موج ۲۷۴ نانومتر را نشان داد؛ همچنین قله‌های جذبی در ۳۴۵ و ۳۷۵ نانومتر مشاهده شدند که از ویژگی‌های بارز نانوذرات اکسید روی محسوب می‌شوند. تحلیل داده‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نشان داد که اندازه ذرات پیش و پس از فرآیند کلسیناسیون (به‌ترتیب ۳۴٫۳۲ و ۶۱٫۵۲ نانومتر) تغییر کرده است؛ این امر حاکی از تأثیر قابل‌توجه دمای کلسیناسیون بر جهت‌گیری، شکل و ابعاد نانوذرات ZnO سنتز شده به روش سبز است. مطالعه طیف‌سنجی FT-IR وجود یک قله جذبی در محدوده ۴۰۰ تا ۶۰۰ سانتی‌متر معکوس (cm⁻¹) را آشکار ساخت که نشان‌دهنده پیوند Zn–O است. یافته‌های XRD حاکی از آن است که نانوذرات ZnO دارای ساختار کریستالی هگزاگونال وورتزیت (hexagonal wurtzite) هستند و شدت قله‌های اصلی پراش (شامل صفحات ۱۰۰، ۰۰۲ و ۱۰۱) با تغییر دمای حرارت‌دهی، تغییر می‌کند. میانگین اندازه کریستال ذرات سنتز شده، ۲۲٫۷ نانومتر برای نمونه‌های بدون کلسیناسیون و ۳۱٫۵ نانومتر برای نمونه‌های کلسینه شده در دمای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد تعیین شد. نتایج و ویژگی‌های به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که نانوذرات ZnO کلسینه شده در دمای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد، در مقایسه با نمونه‌های سنتز شده بدون عملیات حرارتی، از کیفیت بهتری برخوردارند. نانوذرات ZnO کلسینه شده، افزایش اندازه کریستالیت و خلوص نوری بالاتر را به همراه جابجایی قله جذبی از ۳۴۵ به ۳۷۵ نانومتر نشان دادند که همگی گویای بهبود خاصیت کریستالی (تبلور) هستند.

Extracts from the leaves of Crocus sativus L. (CS) were used to synthesize zinc oxide (ZnO NPs) nanoparticles. It has been studied on the properties of ZnO NPs nanoparticles using CS tree extracts, utilising several characterization techniques. The selected plant CS demonstrated findings from both FTIR and UV visible spectroscopies, indicating it as a preferable alternative for the levels of CS ZnO NPs. The UV-visible spectra of CS tree leaf extracts exhibited a distinct absorption peak at 274 nm. Absorption peaks at 345 nm and 375 nm, characteristic of zinc oxide nanoparticles. Field emission scanning electron microscope (FESEM) data analysis of the particles size before and after calcination from 34.32 nm to 61.52 nm respectively showed that the calcination temperatures significantly affected the orientation, shape and dimensions of the ZnO NPs nanoparticles synthesized by the green synthesized. An FT-IR spectroscopy study reveals an absorption peak indicative of Zn–O bonding within the range of 400 to 600 cm⁻¹.The XRD findings indicate that the ZnO NPs nanoparticles possess hexagonal wurtzite crystal structures, and that the principal diffraction peaks (100), (002), and (101) exhibit variations in intensity with differing heating temperatures. The average crystal size of synthesised grains was determined to be 22.7 nm for ZnONPs without calcination and 31.5 nm for ZnONPs subjected to calcination at 450 °C. The results and characteristics indicate that ZnO NPs nanoparticles calcined at 450°C exhibit improved quality compared to those synthesised without thermal treatment. The calcined ZnO NPs nanoparticles exhibited an increase in crystallite size, alongside higher optical purity and a shift in the absorption peak from 345 nm to 375 nm, indicating improved crystallinity.