Green Synthesis of Copper Oxide Nanoparticles from Catharanthus Roseus Plant Leaf Extract and Its Investigation

Abstract

В останні роки нанотехнології є актуальною сферою для дослідників. Дослідження екологічного синтезу наночастинок (НЧ) оксидів металів проводились з різними рослинними екстрактами. Враховуючи величезні можливості рослин як джерел, ця робота передбачає екологічне виготовлення НЧ оксиду міді (CuO) як варіант на заміну звичайних методів. Рослини обирають, щоб зменшити кількість металевих частинок за більш обмежений час, тоді як методи на основі мікроорганізмів вимагають більш тривалого часу. Проста доступність рослин у природі робить їх більш бажаними органічними активами, ніж мікроорганізми. НЧ CuO були введені за допомогою процедури екологічного синтезу з розчину мідного купоросу через водний екстракт catharanthus roseus. Було отримано незмінне співвідношення рослинного екстракту до іонів металу, а потім спостерігали зміну кольору, що довело утворення НЧ. Цей метод є швидким, простим, без небезпечних синтетичних речовин і доцільним для змішаних НЧ CuO. Отримані НЧ аналізували за допомогою рентгенівської дифракції (XRD), спектроскопії UV-DRS, інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FTIR), скануючої електронної мікроскопії (SEM) та зета-потенціалів. Підготовлені НЧ були отримані в діапазоні розмірів кристалітів 43,7 нм. Зображення SEM виявили, що форма НЧ є сферичною із середнім діаметром 43 нм. Аналіз FTIR підтвердив отримання піків Cu-O. CuO демонструє енергію прямої забороненої зони 2,04 еВ за допомогою спектроскопії UV-DRS. Проаналізовані зета-потенціали пояснили вузький діапазон стабільності НЧ. Завдяки унікальним фізико-хімічним властивостям та недорогій підготовці, НЧ CuO викликають значний інтерес останнім часом. НЧ CuO застосовуються як харчові добавки, мастила, складні сенсори, матеріали покриттів, незважаючи на незліченну кількість біотехнологічних і фармацевтичних застосувань. У статті пояснюється зручність застосування екстракту catharanthus roseus для ефективного приготування НЧ CuO за допомогою екологічної технології синтезу.

In recent years, nanotechnology is a burning field for researchers. Studies on the green synthesis of metal oxide nanoparticles (NPs) have been carried out with various plant extracts. Considering the huge possibility of plants as sources, this work expects to apply green preparation for the copper oxide (CuO) NPs as an option in contrast to regular techniques. Plant separates ready to lessen the metal particles in a more limited time, while microorganism-based techniques require a more extended time. The simple accessibility of plants in nature makes them more favored organic assets than microorganisms. CuO NPs were infused by green synthesis procedure from copper sulphate solution through the aqueous extract of catharanthus roseus, a relentless ratio of plant extract to metal ion was prepared, then the color change was observed which proved the formation of NPs. This method is fast, straightforward with no unsafe synthetic substances as lessening or balancing out specialists, and prudent to blended CuO NPs. The NPs obtained were analyzed by X-ray diffraction (XRD), UV-DRS spectroscopy method, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and zeta potential. The prepared NPs were found in crystalline size range of 43.7 nm. The SEM images confirmed and explained that the NPs shape is a spherical shape with an average diameter of 43 nm. FTIR analysis confirmed that Cu-O peaks are obtained. The CuO demonstrates direct bandgap energy of 2.04 eV from UV-DRS spectroscopy. Zeta potentials analyzed explained the narrow size of NPs stability. CuO NPs, due to their unique physical and chemical properties and low-cost preparation, have been of great interest recently. CuO NPs have been applied as dietary added substances, grease supplements, compound sensors, covering materials notwithstanding countless biotechnological and drugs applications. The article explains the comfortable application of catharanthus roseus extract as an efficient preparation of CuO NPs through green synthesis technique to obtain crystalline material.